Métaux et alliages

Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.

Kyllian est très étonné par le fait que le mélange de différents métaux pour en faire des alliages permette d’obtenir des propriétés différentes. Il se demande ce qu’il se passe au niveau microscopique entre les atomes des différents métaux.

Comment les atomes sont-ils mélangés dans les alliages métalliques ?

Doc. 1

Structure cristalline du cuivre.

Les métaux sont des corps purs formés d’un seul type d’atome. À l’état solide, ces atomes sont liés entre eux et arrangés en une structure symétrique et répétitive, appelée « cristal ».

Les alliages métalliques sont des mélanges solides obtenus par divers ajouts d’atomes à un corps pur métallique (en fusion lors du mélange).

Si les atomes d’un élément d’alliage sont su samment petits, ils se placent dans les interstices de la structure cristalline du métal principal.

S’ils sont de taille similaire à celle des atomes du métal principal, alors ils peuvent remplacer ces derniers dans la structure cristalline.

Doc. 3

Exemples de structures d’alliage.

A. Alliage formé par insertion. Exemple de l’acier: les petits atomes de carbone (1 % de l’alliage) sont insérés entre ceux du fer, plus gros (99 %).
B. Alliage formé par substitution. Exemple d’un mélange d’or et d’argent, dont les atomes ont des rayons atomiques proches.

Doc. 4

Statuettes en alliage d’or, de cuivre et d’argent.

Une structure cristalline : arrangement symétrique et répétitif des atomes d’un cristal dans l’espace.

• J’ai décrit la structure microscopique d’un métal et d’un alliage.
• J’ai exploité des informations de plusieurs documents.
• J’ai compris la notion de corps pur et de mélange.

Exercice 1

Exploitation et analyse de documents

1

Le fer est-il un corps pur ?

2

L’acier est-il un corps pur ?

3

Décris la structure microscopique d’un métal.

4

Décris les structures microscopiques possibles d’un alliage.



Synthèse

5

Décris la (ou les) différence(s) entre un alliage et un métal.