Salsa définition

2007/06/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

(Photo: Fichier)

Lourd signifie haute densité dans son utilisation habituelle. Métal signifie élément pur ou alliage d'éléments métalliques. Le nom de métal lourd a été utilisé pendant des années, mais suscite des doutes parmi les experts. Faut-il définir ou classer des métaux ? Les éléments qui entrent dans ce sac ont-ils un certain caractère collectif?

Les gaz nobles, par exemple, sont des éléments du groupe 18 du tableau périodique. Tous sont des atomes stables et chimiquement peu réactifs. Cela leur confère un certain caractère collectif. Les métaux sont des éléments capables de conduire l'électricité et avec éclat métallique. Ils peuvent également former des cations et contiennent des oxydes de base. Toutes ces caractéristiques sont égales. Cependant, peut-être que cette définition ne clarifie pas beaucoup. En fait, selon cette définition, la plupart des éléments du tableau périodique peuvent être des métaux. Ainsi, les métaux sont distribués en petits groupes en fonction de leurs caractéristiques propres et de leur utilisation. Dans cette distinction se trouvent les métaux lourds, nom qui a été utilisé pendant des années parmi les produits chimiques et qui est encore utilisé aujourd'hui, malgré les incertitudes qu'il soulève. L'Union internationale pour la chimie pure et appliquée (IUPAC) n'a pas encore donné sa définition (elle est un organisme normatif de référence dans le domaine de la chimie qui établit, entre autres, des normes pour la désignation de composés chimiques). De plus, il a publié plusieurs rapports sur le débat sur la définition des métaux lourds.

Sans critère

Selon un rapport de l'IUPAC, plusieurs critères de définition des métaux lourds ont été pris en compte pendant des années. La densité, la masse atomique, le nombre atomique et la toxicité ont été utilisés comme critères, entre autres. Ainsi, plusieurs définitions sont recueillies dans la bibliographie. Cependant, comme la dénomination a été utilisée pendant des années sans aucun critère concret, il existe des contradictions entre certaines définitions et d'autres. Le nom de métaux lourds a également été utilisé pour les semi-métaux, comme l'arsenic dans certains cas. Il n'y a rien de clair.

Curieusement, le nom de métal lourd a été utilisé jusqu'en 1936 pour désigner de grandes armes ou de grands talents ou capacités. En ce qui concerne les éléments chimiques, une des références les plus anciennes au terme apparaît dans la troisième édition du livre Inorganic Chemistry, publié la même année à Londres. Cependant, cette définition n'a pas été utilisée dans les publications ultérieures. La définition donnée par Bjerrum prenait comme critère la densité des éléments. En particulier, le métal lourd touchait des éléments de densité supérieure à 7 g/cm 3. Au fil des ans, cette définition a été modifiée en modifiant la limite de densité.

Bien que la classification par densité soit liée à la réactivité, certains experts ont constaté que la densité n'avait pas une importance capitale dans la réactivité des métaux. Par conséquent, les définitions ont été adaptées à partir de la masse ou le poids atomique. Cela a en quelque sorte approché la définition du tableau périodique. C'est-à-dire, la source d'information la plus connue sur la classification des éléments chimiques. Cependant, ne croyez pas que ce critère en fonction de la masse n'est pas clair non plus.

H. Bennet et R. J. Selon les éditeurs Lewis, par exemple, on peut considérer comme des métaux lourds les éléments qui ont une masse atomique plus grande que le sodium (Na), c'est-à-dire plus de 23, donc ceux qui sont trouvés à partir du magnésium (Mg). G. M. De son côté, Rand et son équipe affirment que les métaux lourds sont des éléments avec une masse atomique supérieure à 40, c'est-à-dire à partir du scan (Sc).

Les scientifiques ne voient pas une voie claire pour définir les métaux lourds.

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D'autres définitions sont basées sur le nombre atomique. Parmi eux, au moins quelques experts ou définitions coïncident: les métaux lourds sont ceux qui ont un nombre atomique supérieur à 20, c'est-à-dire ceux qui vont du sodium (Na). Cependant, il y a un petit problème: dans ce groupe sont inclus le magnésium (Mg) et le potassium (K), la densité des deux étant très faible. Autrement dit, il ne correspond pas du tout à la définition de la densité comme critère. Pas même à partir de l'une des limites les plus basses de densité.

La toxicité est un autre critère largement utilisé dans la classification des métaux lourds. Sans autre base, pour leur toxicité environnementale, certains éléments comme le plomb (Pb), le cadmium (Cd) et le mercure (Hg) sont considérés comme des métaux lourds, et leurs composés.

Cependant, la toxicité des métaux lourds n'est généralement pas liée à leurs caractéristiques intrinsèques, mais à leur concentration. De plus, souvent, la toxicité dépend du composé qui le forme. Par exemple, les caractéristiques de l'étain et de l'oxyde de tribultilestaño sont très différentes. La toxicité du premier est très faible, tandis que le second est assez toxique. Quelque chose de similaire se produit avec le chrome. Le chrome n'est pas toxique en acier inoxydable, tandis que l'ion chromate le relie au cancer du poumon. C'est donc la raison pour laquelle le concept de métaux lourds est écarté. En fait, il n'a pas beaucoup de sens d'introduire des métaux et leurs composés dans le même sac de toxicité.

Terme obsolète

Le magnésium n'est pas libre dans la nature, mais forme plusieurs composés. Le sodium (à droite) est un métal doux et léger.

(Photo: MEC)

Onze définitions, beaucoup de doutes et rien de clair. Autrement dit, sans un caractère collectif clair pour les métaux lourds. En fait, malgré les caractéristiques communes des métaux, chacun a ses caractéristiques physico-chimiques. Non seulement cela, chacun d'eux peut former plusieurs composés, dont chacun a ses propres caractéristiques. Par conséquent, l'inclusion des métaux dans un même groupe et ses composés n'a pas beaucoup de sens.

C'est pourquoi, selon le comité d'experts de l'IUPAC, il serait souhaitable de se passer du concept de métaux lourds, faute de base scientifique. En outre, aujourd'hui, comme mentionné ci-dessus, le concept de métaux lourds est souvent associé à un groupe d'éléments ou de composés qui peuvent avoir un lien avec la pollution et la toxicité. Cependant, ce groupe d'experts ne fait aucun lien direct entre la densité et les autres caractéristiques physiques chimiques (masse atomique, numéro atomique, etc.) et la toxicité.

La toxicité des métaux lourds, en général, n'est pas liée à leurs caractéristiques intrinsèques mais à leur concentration.

MEC

Donc, d'un point de vue académique, on peut dire clairement que le concept de métaux lourds est obsolète et devrait être écarté. Cependant, il sera difficile d'étendre ce point de vue de l'académie à la société, et même l'atteindre, il y aurait encore un problème avec la dénomination de métal. En fait, le terme métal est actuellement utilisé pour désigner les métaux et leurs composés. Cela signifie que les métaux et leurs composés sont traités comme s'ils étaient des mêmes caractéristiques physico-chimiques, biologiques et toxicologiques, et ce n'est pas le cas.

Le contraire se produit dans le cas du carbone. Autrement dit, la dénomination de carbone n'est pas utilisée pour représenter tous les composés du carbone. En fait, si tel était le cas, le carbone serait considéré comme un être humain cancérigène, puisque certains de ses composés sont cancérigènes. Par conséquent, les métaux, comme les composés carboneux, devraient être analysés séparément.

Sans parler du mot Astun

Pour mesurer la toxicité des métaux et de leurs composés, il est nécessaire de comprendre leur utilité pour les êtres vivants. Cette biodisponibilité dépend de paramètres biologiques et métaux, leurs ions et leurs composés. Tout cela, à son tour, dépend de la structure atomique des métaux, qui est décrit dans le tableau périodique.

Dans l'interaction entre les métaux et les êtres vivants prédominent les caractéristiques des ions de métaux comme les acides de Lewis. Les acides de Lewis sont des capteurs d'électrons, donc ils sont capables de former des complexes avec plusieurs ligands (ions ou molécules qui forment des complexes). La classification des acides de Lewis des ions métalliques dépend de leur affinité avec ces liants.

Si vous regardez le tableau périodique, vous verrez que la séparation entre les métaux de la classe A et les limites est assez évidente. La séparation entre les métaux de classe B et ceux à la limite est moins claire. On dit que les métaux de type A contiennent des acides de Lewis durs et des métaux de type B acides de Lewis mous.

En définitive, la classification des métaux en fonction de cette acidité nous fournit des informations sur la capacité de ces métaux à former des complexes. Normalement, les ions des métaux de type A et de type B complètent les complexes avec des liants de caractéristiques similaires aux leurs, durs et mous. Il permet également de prédire quels ions ou complexes métalliques sont toxiques.

En se basant sur les caractéristiques des acides de Lewis, les chimistes Nieboer et Richadson, par exemple, ont découvert que les métaux de type B et certaines limites peuvent produire des altérations nocives dans la structure textile en raison de leur affinité avec les groupes phosphates.

Métaux type A (acides de Lewis durs) : Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, Fe(III), Rb, Sr, Y, Zr, Cs, Ba, La, Hf, Fr, Ra, Ac, Th.

Métaux de type B (acides de Lewis mous) : Cu(I), Pd, Ag, Cd, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb(II).

Métaux dans la limite : V, Cr, Mn, Fe(II), Co, Ni, Cu(II), Zn, Rh, Pb(IV), Sn.