Certaines propriétés communes des éléments chimiques permettent de les regrouper en trois catégories.
Dans un tableau périodique, on utilise généralement une légende pour repérer plus facilement les éléments faisant partie des métaux, des non-métaux et des métalloïdes. De plus, un trait plus épais en forme d’escalier sépare les métaux des non-métaux et facilite le repérage des métalloïdes.
Les métaux correspondent à la plus grande catégorie d’éléments. Dans un tableau périodique, ils se retrouvent à gauche du trait en forme d’escalier.
Voici les principales caractéristiques communes aux métaux.
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Ils sont généralement de couleurs vives et possèdent un éclat brillant.
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Ils sont tous solides à température ambiante, sauf le mercure |(\text{Hg}),| qui est liquide.
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Ils sont malléables et ductiles.
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Ils sont de bons conducteurs électriques et thermiques.
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Ils forment généralement des composés avec les non-métaux.
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Ils ont tendance à former des ions positifs. Ils sont des donneurs d'électrons lorsqu'ils forment des composés.
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Ils réagissent généralement au contact d’un acide.
Source : aresunteanu, Shutterstock.com
L’aluminium est un métal. Sa malléabilité permet de le mouler facilement pour former des canettes de boissons. De plus, puisque l’aluminium est un bon conducteur thermique, les breuvages se refroidissent rapidement lorsqu’ils sont placés au froid.
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Le cuivre est un métal. En plus d’être un bon conducteur électrique, il est ductile, ce qui permet de l’étirer pour fabriquer des fils électriques.
Dans un tableau périodique, les non-métaux sont tous situés à droite du trait en forme d’escalier, à l’exception de l’hydrogène |(\text{H}).|
Les non-métaux ont des propriétés contraires à celles des métaux. Voici les principales caractéristiques communes aux non-métaux.
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Ils sont généralement de couleur terne.
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La majorité des non-métaux sont gazeux à |0\ ^\circ\text{C}.| En effet, 12 d’entre eux sont gazeux, cinq sont solides et un est liquide.
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À l’état solide, ils sont fragiles, friables et non ductiles.
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Ils sont de bons isolants, puisqu’ils sont des mauvais conducteurs électriques et thermiques.
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Ils peuvent former des composés avec les métaux.
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Ils ont tendance à former des ions négatifs. Ils sont des receveurs d'électrons lorsqu'ils forment des composés.
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L’argon est un non-métal gazeux à température ambiante. Puisqu’il est un bon isolant, il est utilisé dans la confection de fenêtres isolantes, où il est injecté et emprisonné entre deux vitres.
Sources : Adapté de Evgenii Ivanov, Shutterstock.com et de Kucher Serhii, Shutterstock.com
Le carbone est un non-métal solide à température ambiante. Il est utilisé sous forme de graphite dans la fabrication de mines de crayons. Puisqu’il est friable, il laisse des traces lorsqu’il est frotté sur une surface.
Dans un tableau périodique, les métalloïdes sont disposés autour du trait en forme d’escalier.
Remarque : Les éléments appartenant aux métalloïdes diffèrent parfois d’un ouvrage à l’autre. Le carbone |(\text{C}),| le sélénium |(\text{Se})| et le polonium |(\text{Po})| sont parfois identifiés comme des métalloïdes.
Les métalloïdes correspondent à un groupe d’éléments qui partagent certaines propriétés avec les métaux et d’autres avec les non-métaux. Les métalloïdes situés à gauche du trait en forme d’escalier, soit le germanium |(\text{Ge})| et l’antimoine |(\text{Sb}),| partagent davantage de propriétés avec les métaux que les non-métaux. À l’inverse, les métalloïdes situés à droite du trait en forme d’escalier, soit le bore |(\text{B}),| le silicium |(\text{Si}),| l’arsenic |(\text{Ar}),| le tellure |(\text{Te})| et l’astate |(\text{At}),| partagent davantage de propriétés avec les non-métaux que les métaux.
Les métalloïdes sont également considérés comme des semi-conducteurs, puisque leur conductibilité électrique varie en fonction de certains paramètres, comme la température. Ils peuvent donc parfois être isolants et parfois conducteurs.
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Le silicium est un métalloïde. Une fois extrait du sable, il est utilisé dans la fabrication de nombreux composants électroniques tels que les processeurs, les micropuces, les circuits intégrés, les transistors et les diodes.