MÉTAL – DÉFINITION ET EXPLICATIONS

Introduction

ONU métal est un élément chimique qui peut Perdre des Électrons verse les anciens des cations et les anciens de des liaisons Métalliques Ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des Métaux alcalins. Les Métaux Sont Un des Trois Grouses d'Éléments DistingUés par lers propriés d 'ionisation ET de liaison chimique; Les deux Autres Sont les Métalloïdes et les non-Métaux.

Bien que Les Métaux Puissente est-ce que les décéfinis par lers propriés physico-chimiques, il est également possible de les catégoriser en ulpère une caractérisation de leur de la structure de bande: les mégorix possédants posés des bandes de valence et de conduction qui se recouvrent. Cette définition Permet d'Integr à la Catégorie des Métaux les Polymères Métalliques et Autres Composés Organométalliques. Ce n'est cependant pas un critère toujours suffisant. Par exemple, le carbone N'EST PAS UN métal Maiss possède un phase alpha nommé graphite Qui correspond à la définition à la cette.

Métal Chauffé Par un Forgeon

Tous les Métaux n'ont pas été décoverts à la même époque. Ceux qui existant à l'ÉTAT NATIF SON CONNUS DEPUIS DES MILLÉNAIRES. D'autres, ExtraITS de Mineraais, Sont Plus Recents.

Dans le tableau Périodique

Dans le Tableau Périodique des Éléments la diagonale partie de part alésage (B) et allant jusqu'au polonium (Po) Sépare Les Éléments MÉTALLES (en bas à Gauche) des éléments non métalliques (en haut à doite). Les éléments placés sur cette ligne Sont des Métalloïdes.

De plus, le caractère métallique des éléments d'Une cheMe colonne augmente avec le nombre D'ÉLECTRONS (C'EST-DU-DIRE LORSQUE L'ON DESCEND DANS LE TABLEAU). Par exemple, le carbone-diamant (z = 6) est un isoléLe silicium (Z = 14) est un semi-conducteur et l'Étain (z = 50) est un Métal.

Chimie de spéciation

Les différences états d'oxydation, conformations, complexes ou formes transitores représente des espèces chimiques distinctes d'ust élément et juge marieur majeur leur biodisponibilité et leur leur toxique ou écotoxicité. Certaines espèces d'éléments traces MÉTALLES (ÉTM) SONT PLUS FACILATION ASSIMILBES PAR LES ORGANISMES Que D'AUTRES, CE QUI ENGENDRE DES EFFETS BÉNÉFIQUES OU NÉFASTES SELON LA NATURE ET LA Concentration du MÉTAL (Élément Essentiel ou non).

Il ne faut pas confondre la spéciation chimique d'Un élément Avec Son Fractionnement ou sa partition. La Littérature scientifique confonde quelquefois cees concepts ce qui complexifie les recherche dans les domaines.

• Spéciation Chique: C'est La Distribution d'Un élément selon Diffférentes Catégories d'espèces Chiques dans Système
• FractionNlement: C'est La Classification d'Un élément ou le groupe analysé par rapport forcer De la liaison, etc.)
• Partition: Répartition d'Un Composé dans les Diffférentes Phases d'Un Système (Solide, liquide, atmosphère, Matière Organiqueetc.) Selon des coefficients de partition Spécifiques

Cette section Décrit Donc Les Principales Catégories d'Espèces Chiques Professionnels Aux Étm et Présente des exemples d'espèces Chiques de Niveau Toxique Varié.

Oxydation et réduction

L'ÉTAT D'OXYDATION OU DE RÉDUCTION DES MÉTAUX DANS UN UN SYSTÈME INFLUENCE LEUR EFFET SUR LES ORGANISMES. Par exemple, le chrome Oxydé Cr (iii) est un élément Essentiel (C'esti-à-Dire Nécessaire pour le bon fonction de l'organisme) et Pénètre difficulté les membranes lipidiques des cellules. En Revanche, Le Cr (VI), Qui S'avère Toxique pour certains Gènes, EST CANCÉRIGENE ET PÉNÉRE FACILATION DANS LES CELLULES GRACE À DES SPÉCIFIQUES. De plus, les formes Les Plus réidutes de l 'arsenic SONT GÉNÉRALIMENT Les Plus Toxiques: Toxité de Ash₃ > Comme (iii)> comme (v).

Composition isotopique

LA Composition isotopique de quelques éléments influence leur abondance ou leur toxité dans l 'environnement. Par exemple, le plomb Comporte un de Vingaine d'Isotopes AU total et quatre d'entre Eux Sont Sous une formel stable: ²⁰⁴PB, ²⁰⁶PB, ²⁰⁷Pb et ²⁰⁸PB. Les ²⁰⁶Pb et ²⁰⁷PB Provisntent de la DÉRADATION DE L 'uranium et le ²⁰⁸PB Résulte de la Dégradation du thoriumdeux éléments radioactifs; Ainsi, L'abondance de ces isotopes s'accroît dans le tempéreret la composition Isotopique du plomb évolue donc selon les sources d'émission stimulés. Un auteur illustre Interessant de Variation de la Toxité est lié à la composition isotopique de l 'eau (H₂O): REPLACHER 60% de l'Eau du Corps de Rongeurs par de l'H₂¹⁸O est sans effet alors qu'une substitution de 30-40% de cette eau par d du d₂O Ennenddre La se déclencher de Ces animaux.

Composé et complexe inorganique

Les Métaux s'allient Souvent à des ligands inorganiques pour les anciens composés des composés ou les inorganiques possédants des propriés physico-chiques différentes. Par exemple, la chargela solubilité, le coefficient de diffusion ou la force de liaison de ces composés influencent le transport et pAR La biodisponibilité et la toxique des Métaux dans les organismes. Par exemple, certains sels de nickel Com les chlorures (NICL₂) et les sulfates (niso₄) Sont Solubles dans l'Eau et de Faible Toxité Oale, alors que les sulfures de nickel (ni₃S₂) Sont Pratication Insolubles dans l'Eau MaisS Sont Cancérigènes.

Organique composée

Les composés Organiques Tél les sucres, acides Organiques, Lipides OU Autres Composés Organiques de Faible poids moléculaire at des affinés Plus ou Moins IMPORTANTS AVEC Les Métaux. Certains d'Entre eux, des acides organiques commacide citrique et l 'Acide Maliquecontinent non groupement fonctionnel (L'hydroxylcarboxyle) qui se lie Faciliment aux Aux Métaux et Qui diminuent leur biodisponibité; CES COMPOSÉS SONT TRÈS ÉTUDIÉS EN ÉCOTOXICOLOGIE TERRESTRE CAR ILS SONT EXCRÉTÉS PAR LES RACINES DES PLANTES ET LES Micro-Organisme du Sol, Créant Une Synergie Qui Diminue la Toxité DES MÉTAUX DANS LE SOL.

Certains composés organisent les particules de particules.EDTA Forment des complexes très écuries avec les Métaux que l'on nomme des chélateurs. Les Chélateurs Sont des Ligands Solubles Polydentés Faiblement Acides Qui Forment des complexes CHÉLATEUR-MÉTAL FORTS THERMODAMITIONS; ils Sont Quequefois utilisés pour la restauration des eaux et des sols contaminés aux métaux ou dans les Méhodes analytiques chiques couler l'extrère les Métaux d'unite matrice.

Composer organométallique

Les composés organométalliques continent un peu de liaison entre le carbone et le Métal. CETTE LIAION Peut Être de Nature Covalente ou ionique; par exemple, les liaisons carbone-sodium et carbone-potassium sont fortement ioniques, les liaisons carbone-étain, carbone-plomb et carbone-mécèce sont covalente covalente et les liens Carbone-lithium et carbone magnésium se situé entre la liaison ionique et la liaison covalente.

Par exemple, la bioalkylation, c'est-à-la formation d'Un alkyle (ch_x) AVEC un MÉTAL PAR DES Micro-organismes Spécifiques, EST UN Processus Frequent dans Les sols et les Sédiments. Ou, bien que la méthylation des métaux (privilège ch₃-métal) sélénium Détoxient le métabolisme De l'Humain et d'auttres organismes viveurs. Néanmoins, La Plupart des Produits Organométalliques résultant D'UNE Bioalkylation Sont d'origine Anthropogénie, Comme certains Fongicides ou Produits de combustion D'ESSENCE, ET SONT TRÈS TOXIQUES POUR LE Système Nerveux Central de Certaines organismes (Comme les Dérivés d'Alkyles d'Étain, de plomb ou de Mercure et d'Or.

Composé ou complexe macromoléculaire

Les composés complexes complexes macromoléculaires Sont à la Limite de Représentation des Espèces Chiques. ILS Forment Malgré faire le coup Une Categorie Distinct Car ils Jouent un ôle Particulièment Important dans les biodisponibilé des métaux pour les organismes viveurs. En effet, les acides humiques et fulviques Résultant de la biodégradation de la matière organique SONS DES ANIONS MOBILISANT LES ÉTM CONTINUS DANS LES SOLS ET DANS LES EAUX. Les acides humiques et fulviques des structures et des variables de composition un des variables et complexes des maistes de la réponse un nom de la Spéciation des Métaux.

D'autres Particules Organiques et inorganiques Tels la biomasse et les colloïdes adsorbants les Métaux et diminuent ainsi leur toxité en réduisant Leur biodisponibité. Par contre, d'Autres macromolécules anioniques des organismes viveurs, comme certains acides nucléïques ou les glycosaminoglycanes, se lient ingéontaire aux étm et provocant des mutagènes dommageables pour l'organisme.

Paramètres Fluençant La Sppéciation des Métaux

La Spéciation des Métaux dans les phases Aqueus et Solide est influence par Plusieurs paramèères (voir Aussi Section Environment de CETT Page):

• Le PH: en Général, un PH acide Tend à solubiliser Les Métaux alors Qu'Un Ph alcalin favorise Leur adsorption;
• La Matière Organique: La Matière Organique Adsorbe Les Métaux et est Synonyme de Stabilité (non biodisponibité)
• La concentration des ligands: plus les concentrations des ligants inorganiques et organiques est élevée, plus le métél espèce chimie populeuse
• La Force du Lien Ionique Ou covalente: plus le Fort Métal-Composé est le fort, plus L'Espèce Chimique Associée à ce Composé Sera stable;
• La Stœchiométrie: Les Principes Stoechiométriques Doivent Évidémment Être Respectés pour Engenller la Formation des Composés.

CETTE SPÉCIATION IMPLIQUE QUE L'ÉQUILIBRE CHIMIQUE est Atteint. Ou, la complexation des Métaux avec les ligands inorganiques est très rapide car ils Sont nombreux dans la phase aqueuse, mais la complexation des métaux avec les ligands organiques nécesset Plus de temps car les sites de l'adsorption ou d'attachement des maux de la voiture. Par conscient, il est préférable d'halyzer la spéciation d'unité contamination Métallique sur une matrice contaminée stable depuis plasieurs anne dynamique chimie évolutive, sans quoi les analyse les biaisés risquents d'être.

De plus, la Constantie d'Équilibre relative à la notion d'équilibre chimique peut d'être illustre par la réaction:

Métal^{n +} + Ligand^n- → Métal-ligand

La Constantie d'Équilibre k_éq Association à Cette équation Varie Selon le Type de Lien:

• Len Ionique: ~ 10⁰ éq <10⁴
• Complexe: ~ 10⁴ éq <10⁸
• Chélateur: ~ 10⁸ éq <10²⁰

Ainsi, Puisque K_éq EST RELATIVATION FAUIBLE pour les paires ioniques et plus élevée pour les complexes, les Métaux Préfèrent S'associer à Long Terme Aux complexes stables Qu'AUX paires ioniques de plus Fable énergie de liaison.