LES ÉLÉMENTS MÉTALLIQUES

d’électrons dans la couche périphérique se double de «retouches» aux couches internes. Ainsi, la troisième couche du potassium et du calcium se contente de huit électrons, tandis que la quatrième couche débute avec un, puis deux électrons. Mais les électrons supplémentaires des éléments suivants sont de nouveau affectés à la troisième couche - du scandium au zinc, en passant par le titane, le fer et le nickel -, laquelle grossit jusqu’à dix-huit électrons avant d’être saturée. Des processus identiques de remplissage en «dents de scie» d’une couche électronique à l’autre ont lieu pour les atomes encore plus lourds, au nombre élevé d’électrons. Ces corps sont appelés métaux de transition ou éléments de transition. Ils occupent les colonnes IIIB à IIB du tableau périodique des éléments. D’aspect métallique, ils présentent des propriétés mécaniques caractéristiques, comme la malléabilité et la ductilité. Ce sont aussi de bons conducteurs thermiques et électriques. Ces métaux ont généralement un point de fusion et une masse volumique (masse par unité de volume) élevés. Certains présentent des propriétés magnétiques, comme le fer (Fe), le nickel (Ni) et le cobalt (Co).

▼ On trouve généralement le mercure

(élément de transition) à la surface de la Terre sous la forme de composés comme le sulfure de mercure, minerai d’un rouge vermillon connu aussi sous le nom de cinabre.

De nombreux métaux de transition, comme l’aluminium, le nickel ou le platine, et leurs composés sont utilisés comme catalyseurs de réactions chimiques. Par exemple, des dérivés du titane, du chrome et de l’aluminium sont employé dans la transformation de l’éthylène en polyéthylène (matière plastique). Certains molécules impliquées dans des processus biochimiques, comme l’hémoglobine, contiennent des éléments de transition (ici le fer).

Les autres métaux

Les lanthanides, ou terres rares, forment le groupe des quinze éléments métalliques dont les numéros atomiques vont de 57 à 71. Dans l’ordre des numéros atomiques croissants, on trouve le lanthane (La), le cérium (Ce), le pra-séodyme (Pr), le néodyme (Nd), le prométhium (Pm), le samarium (Sm), l’europium (Eu), le gadolinium (Gd), le terbium (Tb), le dyspro-

STRUCTURES ÉLECTRONIQUES

Le potassium (K) Le cuivre (Cu)

Bruce Frisch/SPL

Deux éléments métalliques de la quatrième rangée (période) d’un tableau périodique des éléments : le potassium et le cuivre. En haut à gauche, l’atome de potassium (de la première colonne ou groupe IA) est un métal alcalin qui a quatre couches électroniques. Sa couche de valence ne possède qu’un seul électron ce qui le rend très réactif. En haut à droite, le cuivre a également quatre couches électroniques avec un seul électron sur la dernière couche, mais sur sa troisième couche viennent se greffer des électrons supplémentaires par rapport à la structure du potassium : c'est ce qu’on appelle un métal de transition. Le potassium et le cuivre sont des métaux conducteurs d’électricité.