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 briser et laissant les atomes flotter librement en solution. La solubilité dépend des acides et des métaux impliqués. Le plomb et le fer réagissent facilement, tandis que le platine et l'or sont beaucoup plus difficiles à dissoudre.
Propriétés physiques par rapport aux propriétés chimiques
La masse, la densité et la taille d'un objet sont toutes des propriétés physiques, car elles définissent l'état physique et le comportement de l'objet. D'autres propriétés physiques, en particulier pour les métaux, incluent la ductilité, la dureté et la couleur. En revanche, les propriétés chimiques décrivent comment une substance réagit chimiquement avec d'autres substances, et comprennent:
- électronégativité
- pH
- état d'ionisation
De nombreuses propriétés chimiques sont liées aux électrons dans les atomes d'une substance, car les échanges d'électrons entre les atomes et les molécules sont des causes fondamentales des réactions chimiques. La capacité à dissoudre les métaux est une propriété chimique car elle implique les 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 degré de réactivité, le sodium et le lithium étant très élevés et l'or ayant un faible rang. Dans l'eau ou les acides, les métaux échangent des places avec l'hydrogène. L'hydrogène s'échappe sous forme de gaz, et les atomes métalliques, qui ne sont plus attachés à l'objet d'où ils proviennent, se dissolvent en solution.
Acides
Les acides forts sont une combinaison d'hydrogène et d'un élément ou d'un composé appelé base conjuguée. Par exemple, l'acide chlorhydrique associe l'hydrogène et le chlore sous forme de 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 les plus résistants. D'autres produits chimiques, tels que l'acide nitrique, dissoudront certains métaux que l'acide chlorhydrique ne fera pas.
L'eau
Les métaux les plus actifs, qui comprennent le sodium et le potassium, se dissolvent instantanément et considérablement dans l'eau plate - aucun acide plus fort n'est nécessaire. Les métaux réagissent violemment avec l'eau, libérant et enflammant de l'hydrogène gazeux 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 nobles ou précieux ne se dissout que difficilement. Le platine, l'iridium, l'or et l'osmium, en particulier, résistent aux agressions des acides chlorhydrique et nitrique forts. Cependant, en les combinant soigneusement, vous obtenez un solvant puissant appelé eau régale, qui dissout l'or. Le platine et quelques autres métaux sont particulièrement résistants aux acides, mais l'eau régale chaude les dissout, bien que lentement.