Les corps simples a) Corps simples non-métalliques importants Hydrogène: H 2 L hydrogène a été découvert par Sir Henry Cavendish (Angleterre) en 1766. Le mot hydrogène vient du grec 'eau' et 'engendrer'. L hydrogène est un gaz incolore, inodore et peu dense. Il a un pouvoir de diffusion élevé. C est l'élément le plus abondant dans l'univers. Sur terre, il est rare. L hydrogène est produit par réaction de vapeur d'eau à haute température avec le charbon ou par électrolyse de l eau. De grandes quantités sont utilisées pour la production d'ammoniaque NH 3 (engrais, explosifs..). Les cellules à combustible remplaceront dans l avenir les moteurs à explosion. Cellule à combustible 1
Oxygène O 2 L oxygène a été découvert par Joseph Priestley (Angleterre) en 1774. Le mot oxygène vient du grec 'acide' et 'qui engendre'. L oxygène est un gaz incolore et inodore. Il constitue à peu près 21% de l'atmosphère terrestre. L oxygène est obtenu principalement par distillation fractionnée de l'air liquide ou par électrolyse de l'eau. Sur terre, il se forme comme résidu de la photosynthèse des plantes vertes. Il entretient la vie. Il est utilisé dans la fabrication de l acier. 2
Azote N 2 L azote a été découvert par Daniel Rutherford (Écosse) en 1772 Le mot azote vient du grec 'sans' et 'vie'. L azote est un gaz incolore et inodore. Il constitue à peu près 78% de l'atmosphère terrestre. L azote est obtenu principalement par distillation fractionnée de l'air. Il est utilisé pour la production d'ammoniaque NH 3 dans le procédé Haber-Bosch (engrais, explosifs..). Dans les nodosités des racines des légumineuses 3
Carbone C Il existe plusieurs variétés allotropiques de l élément carbone ( c.à.d. des corps simples différents formés des mêmes atomes de l élément carbone ) : graphite, diamant, Le carbone est connu depuis l antiquité. Le mot carbone vient du latin carbo. Le graphite (charbon pur) est un solide gris, inodore et tendre. Le diamant est un solide incolore et très dur. Terrains carbonifères fréquents. Rares gisements diamantifères. Le graphite s est formé par submersion des immenses forêts de l époque primaire (surtout). Le diamant s est formé vraisemblablement peu de temps après la formation de la Terre, dans le manteau terrestre, à 200 km ou plus de ce qui est aujourd'hui la surface, à pression et température très élevées. Le charbon est utilisé pour la production de chaleur et d énergie. Le diamant pur est utilisé en joaillerie. 4
Fluor F 2 Le fluor a été découvert par Henri Moissan (France) en 1886 Le mot fluor vient du latin fondre, couler. Depuis l antiquité, on sait qu il est plus facile de liquéfier les minerais en leur ajoutant du fluorure de sodium quand on veut fabriquer des métaux. Le fluor est un gaz jaune-verdâtre, à odeur piquante et irritant. Il est toxique. On ne le trouve jamais dans la nature. Le fluor est extrait de minéraux fluorés. Il est transformé en acide fluorhydrique, dont on extrait le fluor par électrolyse. Le fluor est utilisé pour fabriquer la cryolithe (autrefois trouvée au Groenland) nécessaire dans la production de l aluminium. Les dentifrices ne renferment pas de fluor F 2, mais du fluorure de sodium. Son utilité y est très controversée. Prix Nobel de Henri Moissan 5
Chlore Cl 2 Le chlore a été découvert par Carl William Scheele (Suède) en 1774. Le mot chlore vient du grec 'vert pâle' Le chlore est un gaz jaune-verdâtre ayant une odeur suffocante. Ce gaz est toxique et très irritant par contact ou inhalation On ne le trouve jamais dans la nature. Le chlore est produit par électrolyse d'une solution de sel. Le chlore est utilisé pour le blanchiment. Il sert de désinfectant p. ex. dans les piscines ou pour rendre l eau potable. Il sert dans l industrie chimique pour fabriquer de nombreuses substances : acides, insecticides, matières plastiques C était le premier gaz de combat utilisé par l armée allemande contre les alliés à Ypres en 1915. Tranchée française à Ypres 6
Brome Br 2 Le brome a été découvert par Antoine J.Balard (France) en 1826. Le mot brome vient du grec mauvaise odeur Le brome est liquide brun-roux qui émet des vapeurs suffocantes, irritantes et toxiques. Il cause de graves brûlures. On ne le trouve jamais dans la nature. Le brome est produit à partir saumures renfermant du bromure de sodium. Le brome est utilisé pour fabriquer des colorants. C est un désinfectant. Il sert à fabriquer la couche photosensible de bromure d argent en photographie. Réclame 1888 7
Iode I 2 L iode a été découvert par Bernard Courtois (France) en 1811. Le mot iode vient du grec violet L iode est un solide noir brillant, non-métallique qui a une odeur caractéristique. Il sublime facilement. On obtient alors un gaz qui est violet et très irritant pour les yeux et les muqueuses. Il est toxique. On ne le trouve jamais dans la nature. L iode est produit à partir d iodure de sodium présent dans l eau de mer. Cet iodure est assimilé par les varechs, où Bernard Courtois l a découvert. La glande thyroïde a besoin de faibles quantités d iode pour fonctionner. Sa carence provoque des lésions cérébrales et l'arriération mentale. Il sert d antiseptique (teinture d iode= solution alcoolique). varech 8
Soufre S 8 Le soufre est connu depuis la haute antiquité. Le mot soufre vient du latin sulfur Le soufre est un solide cassant, jaune-pâle, sans odeur. Il est insoluble dans l'eau. On le trouve dans les terrains volcaniques. Il est obtenu par le procédé Frasch à partir des des gisements souterrains ou par la transformation du sulfure d'hydrogène des gisements de gaz naturels. Le soufre est utilisé dans la fabrication des allumettes et de la poudre à canon. On en fait des médicaments, du caoutchouc, des colorants, dse pesticides et insecticides. Il intervient également dans la synthèse de l'acide sulfurique, qui est la substance la plus importante de l industrie chimique. Procédé Frasch 9
Phosphore blanc et rouge. Il existe plusieurs variétés allotropiques de l élément phosphore ( c.à.d. des corps simples différents formés des mêmes atomes de l élément phosphore ) : phosphore rouge (P) phosphore blanc (P 4 ) Le phosphore a été découvert par Hennig Brandt (Allemagne) en 1669. Le mot phosphore vient du grec 'lumière' et 'porter'. Le phosphore blanc est un solide de couleur blanc-jaune, mou, cireux qui émet des fumées âcres et peut s enflammer spontanément. Dans l obscurité, il émet de la lumière (phosphorescence). Il est toxique par inhalation, ingestion ou contact avec la peau. Le phosphore rouge se présente sous forme de poudre. Il ne s'enflamme pas spontanément dans l'air et n'est pas toxique. Les corps simples phosphore rouge et blanc ne se trouvent pas dans la nature. Il est obtenu par chauffage de roches volcaniques, de coke et de silice à haute température. Le phosphore est utilisé dans la fabrication d'engrais et de détergents. On s'en sert aussi dans les feux d'artifice, les allumettes et les armes incendiaires. La découverte du phosphore 10
b) Corps simples métalliques importants Propriétés générales: - dureté C est la résistance aux actions mécaniques. Elle se détermine à l aide d un scléromètre, instrument dans lequel une pointe d un corps plus dure de l échelle de Mohs raie le corps donné. - éclat métallique Les métaux possèdent tous l éclat métallique quand ils sont polis, mais leur poussière est terne, souvent noire. - ténacité C est la résistance à la rupture. - malléabilité C est la facilité de transformation en lames. - ductilité C est la facilité de transformation en fils - conductibilité thermique C est la facilité avec laquelle les métaux conduisent la chaleur - bons conducteurs du courant électrique C est la facilité avec laquelle les métaux conduisent le courant électrique laminage d'une tôle - densité - points de fusion et d ébullition métal dens. potassium 0,85 sodium 0,97 magnésium 1,74 aluminium 2,70 chrome 6,92 zinc 7,14 manganèse 7,25 étain 7,28 fer 7,86 cobalt 8,89 nickel 8,90 cuivre 8,93 argent 10,50 plomb 11,34 mercure 13,55 or 19,30 platine 21,45 métal fusion( 0 C ébullit( 0 C) ) mercure -38,9 357 potassium 63,5 776 sodium 97,7 883 étain 231,9 2337 plomb 327,4 1750 zinc 414,4 907 magnésium 650 1102 aluminium 660,1 2500 argent 960,5 2170 or 1063 2960 cuivre 1083 2595 manganèse 1247 2090 fer 1535 2730 nickel 1455 3177 cobalt 1490 3185 platine 1769 4300 chrome 1920 2327 11
potassium sodium Sc Ti V Cr Mn magnésium aluminium chrome zinc manganèse étain fer cobalt Fe Co Ni Cu Zn les métaux de la première série de transistion nickel cuivre argent plomb mercure or platine 12