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La dissolution des métaux est une propriété chimique qui se produit lorsque l'eau ou des acides forts réagissent avec des objets métalliques. Les forces chimiques tirent les atomes de métal de l'objet, le faisant se séparer et laissant les atomes flotter librement en solution. La solubilité dépend des acides et des métaux impliqués. Le plomb et le fer réagissent facilement, alors que le platine et l'or sont beaucoup plus difficiles à dissoudre.
Propriétés physiques et chimiques
La masse, la densité et la taille d’un objet sont toutes des propriétés physiques, car elles définissent son état et son comportement. Parmi les autres propriétés physiques, en particulier pour les métaux, figurent la ductilité, la dureté et la couleur. En revanche, les propriétés chimiques décrivent la manière dont une substance réagit chimiquement avec d'autres substances et incluent l'électronégativité, le pH et l'état d'ionisation. De nombreuses propriétés chimiques sont liées aux électrons dans les atomes d'une substance, car les échanges d'électrons entre atomes et molécules sont des causes fondamentales des réactions chimiques. La capacité à dissoudre les métaux est une propriété chimique car elle implique des échanges d’électrons entre le métal et l’acide, mais a peu à voir avec la masse, la dureté ou la couleur.
Pourquoi les métaux se dissolvent
Les métaux possèdent une propriété chimique appelée «activité» en raison de leur capacité à perdre des électrons au profit d'autres atomes. Une série d'activités classe les métaux en fonction de leur réactivité, le sodium et le lithium se classant très haut et l'or au plus bas. Dans l'eau ou les acides, les métaux échangent de l'hydrogène. L'hydrogène s'échappe sous forme de gaz et les atomes de métal, qui ne sont plus attachés à l'objet dont ils sont issus, se dissolvent en solution.
Des acides
Les acides forts sont une combinaison d'hydrogène et d'un élément ou composé appelé base conjuguée. Par exemple, l'acide chlorhydrique associe l'hydrogène et le chlore en tant que HCl. Lorsque l'acide se dissout dans l'eau, l'hydrogène se sépare de la base et la solution devient un puissant solvant. L'acide chlorhydrique dissout facilement les métaux les moins actifs, tels que le zinc et le magnésium. Il dissout moins facilement, voire pas du tout, le fer, le cuivre et les métaux apparentés plus résistants. D'autres produits chimiques, tels que l'acide nitrique, vont dissoudre certains métaux, contrairement à l'acide chlorhydrique.
Eau
Les métaux les plus actifs, notamment le sodium et le potassium, se dissolvent instantanément et de manière spectaculaire dans de l'eau plate. Aucun acide plus fort n'est nécessaire. Les métaux réagissent violemment avec l'eau, libérant et enflammant l'hydrogène et provoquant une explosion. En raison de la forte réactivité de ces métaux avec l'eau, il est dangereux de les laisser exposés même à l'humidité de l'air humide. Ils sont généralement stockés dans de l'huile minérale, avec laquelle ils ne réagissent pas.
Métaux Nobles
Une classe d'éléments appelés métaux précieux ou précieux ne se dissolvent que difficilement. Le platine, l'iridium, l'or et l'osmium, en particulier, résistent aux attaques des acides chlorhydrique et nitrique forts. Cependant, en les combinant soigneusement, vous obtenez un puissant solvant appelé aqua regia, qui dissout l’or. Le platine et quelques autres métaux sont particulièrement résistants aux acides, mais l’aquea regia chaud les dissout, bien que lentement.