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Bloc d

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ÉTUDE DES FAMILLES D'ÉLÉMENTS : le bloc d

Correction : Les propriétés chimiques du bloc d ...

Résumer et commenter les propriétés des éléments du bloc d.

On peut commenter les caractéristiques générales du bloc d :

• éclat métallique argenté
• bons conducteurs électriques et thermiques
• grande ductilité
• donnent des ions +II
• densités élevées
• points de fusion élevés
• très présents dans la croûte terrestre
• noyaux très stables


• tous les métaux ont un éclat métallique argenté, mais le bloc d renferme deux exceptions bien connues, Cu et Au. Leur couleur, liée au fait qu'il existent sous forme native, comme d'ailleurs Ag (pépites), a permis à ces trois métaux de devenir précieux pour l'homme qui a toujours produit des bijoux avec, et a fini par les nommer les métaux nobles

• tous les métaux sont conducteurs, mais le bloc d renferme les trois éléments meilleurs conducteurs électriques et thermiques Cu, Ag et Au (Al est juste après mais ses conductivités sont divisées par 1,7 et pour le suivant Mo, elles sont divisée par 3,3), les alcalins et alcalinoterreux qui ont des conductivités plus importantes que Al ne peuvent être utilisés du fait de leur réactivité.
On n'est donc pas sur la voie de la substitution du cuivre par un autre métal et son prix ne va pas cesser de monter.
Certains présentent des anomalies dans leurs propriétés électriques (supraconductivité V et Nb) et magnétiques (ferromagnétisme des éléments Fe, Co et Ni = aimants permanents)

• tous les métaux sont ductiles (capacité d'un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre), et le bloc d contient l’élément le plus ductile, Au mais un élément très fragile comme Cr. L'or permet, avec 4 g, d'obtenir une feuille de plus de 1 m² (réduction à 0,2 μm d'épaisseur) que l'on peut utiliser pour dorer des objets sans consommer de grandes quantités d'or (1 kg permet de couvrir plus de 250 m²)

• tous les métaux ont des états d’oxydation positifs, le plus répandu dans le bloc d est + II, il correspond à la perte des deux électrons de la sous couche s, mais les éléments Mn (0 à +VII), Ru (-II à +VIII) et Os (0 à +VIII) sont ceux qui ont les plus grands nombres d’oxydation

• tous les métaux ont des densités élevées, le bloc d contient les éléments qui ont les densités les plus élevées, dans l'ordre Ir, Os, Pt, Re, W, Au, … à plus de 22 seuls Np et U les approchent (les métaux courants Fe, Ni, Cu, Cr, ... sont bien loin avec des densités proches de 8)mais le Sc a une densité à peine supérieure à 2. On rappelle que les moins denses sont les alcalins avec une valeur moyenne de 1

• tous les métaux ont des températures de fusion élevées, quelques métaux du bloc d sont réfractaires W (utilisé pour le filament des lampes), et aussi Re, Os, Ta avec des températures de fusion supérieures à 3000°C qui sont eux, très toxiques ou très chers et le champion est le carbone avec 3827°C ... mais le seul métal liquide appartient au bloc d, Hg et fond à -39°C

• tous les métaux sont très présents dans la croûte terrestre, le fer est le 4^ème, le titane est 10^ème et le Manganèse 12^ème, de plus le fer est un des principaux constituants du noyau terrestre .... mais ils contiennent le seul élément qui ne soit pas présent naturellement sur terre (Tc)

• le bloc d contient la majorité des éléments les plus stables pour 40 < A < 100 (voir "iutenligne" la ressource Atomistique et liaison chimique) et donc très présents sur terre sauf Tc qui a été longtemps une énigme (seul élément non présent sur terre !).
Il a été produit artificiellement d'où son nom et mis en évidence en traces dans la croûte terrestre, il n'y a que quelques années.