Cours et exercices sur les métaux usuels dans la vie quotidienne - physique-chimie 3e

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Description

Ce document aborde le sous-chapitre des "métaux usuels dans la vie quotidienne" de physique-chimie 3eme. Vous y trouverez des exercices, et des tableaux pour vous entraîner ou à réviser.

Sujets

• Révision
• exercices
• cours
• Physique
• Chimie générale
• Physique-chimie

Informations

• Publié par: Passionphysique-chimie
• Publié le: 16 janvier 2014
• Nombre de lectures: 11 938
• Licence : En savoir +
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• Langue: Français

Extrait

PartieI : La Chimie, Science de la transformationde la matière    Chapitre 1 - Les Métaux usuels dans la vie quotidienne Qu’est-ce qu’un métal ? Propriétés : Corps conducteur de l’électricité, de la chaleur, en général malléable, ductile (capable de se tordre sans se rompre) et réfléchissant la lumière (éclat métallique).   Quels sont les métaux les plus courants ?     Les métaux le plus couramment utilisés sont : le Fer, le Zinc, l’Aluminium, le Cuivre, l’Argent, l’Or. Mais il y en a d’autres : L’étain, le plomb, le chrome, le platine, etc. Ainsi que d’autres corps comme l’acier, l’inox, qui ne sont pas exactement des métaux, mais des alliages. (On y reviendra plus loin dans le chapitre.)   Comment distinguer les 6 métaux usuels ? Métal Cuivre Fer Zinc Aluminium Argent Or Symbole Cu Fe Zn Al Ag Au a) Couleur Rouge Gris Gris Gris Gris Jaune b) E u s n t   - a il i  a m t a ti n r t é     ? p   ar  Non  Oui s ,  e c u ’ l e  ! s   t le  Non Non Non Non  Se couvre Couche c) Comportement  d’oxyde de Rouille : La Couche à l ( ’ o ai x r y  h da u t m io id n) e    :  cui d v e r - e g  ( r v is e ) r   t-ro d u e i   l l l ’ e o , x  c y ’ d e e s   t  (im d’ z p o i e x n r y c  m d g e é r   i a s d b   e l   e)  d’ ( a a d l l ’ b u u o l m x a m y n i i n d c n i   e e u   )  m  l S P é ’ E o g U x è   r y ( e d n e m o   i t e r r c n è i t t s )       Ne  P s’ A o S x .  yde  de fer (imperméable)  d) Conséquences Sont rongés petit à petit  Sont d   ’ p o r x o y té d g e  é i s m  p p a e r r  u m n é e a  c bl o e u   che  Ne changent pas  2,7 10,5 volum e i )  q M ue a   s ( s g e .   cm -3 9,3  Le p x  1  eul sedsn usple L e ns uatém sed  esned   7,1 7,9   8,9 )  s ed omniL    e   gris   Mesures des masses volumiques. Qu’est-ce que la masse volumique (en g.cm -3 ) d’un matériau ? C’est la masse (en g) d’1 cm 3 de ce matériau. Protocole : Comment calculer la masse volumique d’un métal, à partir d’un morceau de ce métal ? On mesure la masse du morceau de métal à l’aide d’une balance. On mesure le volume du morceau de métal solide : En comparant les volumes d’eau dans une éprouvette graduée remplie initialement à 45 mL = 45 cm 3 après y avoir plongé le morceau de métal.avant et Pour le cas du cuivre : On a 14 g pour 1,5 cm 3   Et mv g pour 1 cm 3  par un produit en croix, Donc, =   = ,    $= 9,3 ". %&     Métal Cuivre Fer Zinc Aluminium Argent Or Masse (en g) 14 13 11 5 - - Volume (en cm 3  - - 1,5 1,5 1,5) 1,5 M e a x s p se é   r v i o m l e u n m t i a q le u   e  9,3 8,6 7,3 3,3 - -  Mas t s h e é  v o o r l i u qu m e i   que  8,9 7,9 7,1 2,7 10,5 19,3    Remarques orales : a) La couleur ne suffit pas pour déterminer la nature d’un métal avec certitude car il existe des alliages dont les couleurs se rapprochent de la couleur de l’or et du cuivre. Pour les couleurs, donner un choix restreint. b) Le Fer est le seul métal qui est attiré par un aimant. (Attention !!! Le fer n’est pas aimanté. Il est juste attiré par un aimant. On peut aimanter du fer, mais ça veut dire qu’il deviendra un aimant !) Ca facilite son recyclage. c) Le fer est le seul métal à rouiller. Les autres métaux s’oxydent. L’or et l’argent ne sont pas altérés, on les appelle des métaux précieux. L’oxyde de cuivre, appelé vert-de-gris, est ce qui recouvre la statue de la Liberté, à New York. Les métaux sont de bons conducteurs thermiques.(1. Argent, 2. Cuivre, 3. Or. Idem pour conductivité électrique) 

  Qu’est-ce qu’un alliage métallique ? Un alliage est un métal mélangé à d’autres éléments chimiques (métalliques ou non).   Exemple : Acier : Fer + Carbone(Entre 0,02% et 2% de carbone : augmente résistance. Au-delà de 2 %, fonte.)  Inox (Acier inoxydable) : Fer + Chrome + Carbone + Nickel (Acier + Chrome + Nickel)(Il y en a plusieurs types, mais pour le plus courant : 0,02 % de carbone, 17 à 19 % de Chrome et 9 à 11 % de nickel.)  Laiton : Cuivre + Zinc(Variable, mais de l’ordre de 90 % de cuivre, 10 % de zinc)  Bronze : Cuivre + Etain(60 % de cuivre et 10 à 30 % d’étain plus d’autres métaux)    Pourquoi créer des alliages ? Pour combiner les propriétés de plusieurs métaux, ou pour augmenter leur résistance.   Quelles sont les principales utilisations des métaux ? On a vu que les métaux avaient des propriétés assez différentes : Ce sont leurs spécificités qui vont déterminer leur utilisation dans la vie quotidienne. Cuivre : Fils électriques, tuyaux de plomberie (laiton)(bon conducteur thermique et électrique et malléable.)  Fer : Boites de conserves, clous(très présent, pas cher, mais rouille. Utilisé avec une couche de protection contre la corrosion. Très solide en alliage)  Zinc : Gouttières, plomberie(couche d’oxyde imperméable.), protection contre la corrosion Aluminium : Fusibles(bon conducteur électrique.), Aéronautique(léger, résistant.)  Argent, or : Bijoux(inoxydables, précieux.)    Où et sous quelle forme trouve-t-on les différents métaux ? Document p14-15. Répondre aux questions 1 et 2 p15. Etat natif : Métal que l’on trouve pur dans les mines. Minerai : Roche contenant un métal en quantité suffisante pour obtenir ce métal pur après traitement industriel. (Ces procédés sont appelés procédés de métallurgie.)  1. L’or est un métal qui n’existe qu’à l’état natif. 2. Les minéraux obtenus à partir d’un minerai sont : Le fer, le zinc, le cuivre, l’aluminium et l’argent. Conclusion :à l’état natif. L’argent, le cuivre et le fer se trouvent principalement sous se trouve uniquement  L’or forme de minerai, mais aussi à l’état natif. L’aluminium et le zinc ne se trouvent que sous forme de minerais.(Ils sont récupérés dans des mines.)    Exercices 1. Reconnaissez les métaux suivants : a) Métal jaune brillant. Or. b) Métal qui a noirci. Argent. c) Métal rouge-orangé attiré par un aimant. (Indice : Pensez aux alliages !) Alliage de fer et de cuivre. d) Métal grisâtre qui fait un bruit grave lorsqu'il tombe. (Indice - Quel est le bruit le plus grave : La chute d’une boule de pétanque ou la chute d’un crayon de papier ?) Zinc légèrement oxydé. http://etab.ac-poitiers.fr/coll-ta-thouars/IMG/html/metaux.html    2. Constitution de l’Inox Sur une boîte de 30 couverts, on peut lire « acier inoxydable 18/10 ». Cela signifie que les couverts sont fabriqués à base d'acier et contiennent en masse 18% de chrome et 10% de nickel. a) Rappeler l'unité de la masse. Le kilogramme (kg) ou le gramme (g) b) Quelle masse de chrome contient une fourchette de 50 grammes issue de cette boîte ? 9 g. c) Quelle masse de nickel contient une fourchette de 50 grammes issue de cette boîte ? 5 g. d) Un alliage est un mélange de différents métaux fondus ensembles. Quel est le principal métal constituant cet acier sachant que si on n'y avait pas ajouté le chrome et le nickel il rouillerait ? Fer   3.Utilisation des formules chimiques (Rappels de 4 ème ) a) Formule de la molécule d’oxyde de cuivre ? (Elle contient 2 atomes de cuivre et 1 atome d’oxygène.) Cu 2 O b) Que représente 2 Fe ? 2 atomes de fer c) Que représente O 3  molécule comprenant 3 atomes d’oxygène? 1 d) Que représente Fe 2 O 3  molécule comprenant 2 atomes de fer et 3 d’oxygène? 1