métaltoute classe de substances caractérisées par une conductivité électrique et thermique élevée ainsi que par une malléabilité, une ductilité et une réflectivité élevée de la lumière.
Environ les trois quarts de tous les éléments chimiques connus sont des métaux. Les variétés les plus abondantes dans la croûte terrestre sont l’aluminium, le fer, le calcium, le sodium, le potassium et le magnésium. La grande majorité des métaux se trouvent dans les minerais (substances contenant des minéraux), mais quelques-uns comme le cuivre, l’or, le platine et l’argent se trouvent fréquemment à l’état libre car ils ne réagissent pas facilement avec d’autres éléments.
Les métaux sont généralement des solides cristallins. Dans la plupart des cas, ils ont une structure cristalline relativement simple qui se distingue par un empilement serré d’atomes et un haut degré de symétrie. En règle générale, les atomes de métaux contiennent moins de la moitié du complément complet d’électrons dans leur coquille la plus externe. En raison de cette caractéristique, les métaux ont tendance à ne pas former de composés les uns avec les autres. Cependant, ils se combinent plus facilement avec les non-métaux (par exemple, l’oxygène et le soufre), qui ont généralement plus de la moitié du nombre maximal d’électrons de valence. Les métaux diffèrent largement dans leur réactivité chimique. Les plus réactifs sont le lithium, le potassium et le radium, tandis que ceux à faible réactivité sont l’or, l’argent, le palladium et le platine.
Les conductivités électriques et thermiques élevées des métaux simples (c’est-à-dire les métaux non de transition du tableau périodique) s’expliquent mieux par référence à la théorie des électrons libres. Selon ce concept, les atomes individuels de ces métaux ont perdu leurs électrons de valence au profit de l’ensemble du solide, et ces électrons libres qui donnent lieu à la conductivité se déplacent en groupe dans tout le solide. Dans le cas des métaux plus complexes (c’est-à-dire les éléments de transition), les conductivités sont mieux expliquées par la théorie des bandes, qui prend en compte non seulement la présence d’électrons libres mais aussi leur interaction avec ce que l’on appelle ré électrons.
Les propriétés mécaniques des métaux, telles que la dureté, la capacité à résister à des contraintes répétées (résistance à la fatigue), la ductilité et la malléabilité, sont souvent attribuées à des défauts ou à des imperfections de leur structure cristalline. L’absence de couche d’atomes dans sa structure dense, par exemple, permet à un métal de se déformer plastiquement, et l’empêche d’être cassant.
