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Chimie minérale
Eléments du bloc D
Année universitaire : 2009/2010
Page | 2 Réduction
1200°C
Les éléments du groupe 𝐼𝐼 𝐵
Symbole N° atomique M atomique T° de fusion T° d’ébullition Densité
Zinc Zn 30 65,37 419 920 7,1
Cadmium Cd 40 112,40 321 767 8,6
Mercure Hg 80 200,59 38,9 357 13,59
Etat Naturelle :
Le principal minerai du zinc et sous forme de sulfure qu’on appelle la blinde
Le principal minerai de mercure et sous forme de sulfure, il existe en petite quantité et on l’appelle cinabre.
Le cadmium existe sous forme de sulfure et de carbonates, il accompagne souvent le zinc.
1- Zinc :
1) Préparation :
On le prépare par oxydation de la blinde ensuite réduction a haute température par le monoxyde de carbone
𝑍𝑛𝑆 +3
2𝑂2 → 𝑆𝑂2+ 𝑍𝑛𝑂 𝑍𝑛𝑂 + 𝐶𝑂 → 𝑍𝑛 + 𝐶𝑂2
2) Propriété chimique
Action de 𝑶𝟐 :
Le zinc brule en donnant une flamme bleu verdâtre d’oxyde de zinc 𝑍𝑛 +1
2𝑂2→ 𝑍𝑛𝑂 Action de 𝑯𝟐𝑶 :
La vapeur d’eau oxyde le zinc en donnant l’oxyde de zinc avec dégagement d’hydrogène (vapeur d’eau chargé de gaz carbonique provoque la corrosion)
𝑍𝑛 + 𝐻2𝑂 𝑣𝑎𝑝 → 𝑍𝑛𝑂 + 𝐻2
Par contre l’eau liquide n’attaque pas le zinc Action d’𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒 concentré :
Il attaque le zinc à haute température et donne le sulfate de zinc et un dégagement d’hydrogène 𝑍𝑛 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝑍𝑛𝑆𝑂4+ 𝐻2
Action d’𝑵𝑯𝟑 :
Le zinc est soluble dans l’ammoniac et les sels ammoniaqueux tel que 𝑁𝐻4𝐶𝑙 Action des halogènes :
Réagissent surtout en présence d’humidité et a chaud T°
Page | 3 600°C
Action des hydroxydes alcalins :
Le zinc se dissout dans les hydroxydes alcalins fort tel que la soude et le potasse Action de soufre :
Réagit sur le zinc en libèrent le sulfure de zinc Action d’𝑯𝟐𝑺 :
Réagit à haute température sur le zinc en libérant l’hydrogène et le sulfure de zinc 𝑍𝑛 + 𝐻2𝑆 → 𝑍𝑛𝑆 + 𝐻2
Action de 𝑵 :
L’azote ne réagit pas avec le zinc
3) Composé du zinc :
Oxyde de zinc :
De couleur blanche insoluble dans l’eau, on le prépare par action direct du zinc sur l’oxygène (oxydation du zinc)
Hydroxyde de zinc 𝒁𝒏 𝑶𝑯 𝟐 :
On l’obtient par précipitation des sels par des alcalis c’est un précipité blanc soluble dans les acides dans l’ammoniaque et dans les bases
Halogénure de zinc :
Chlorure de zinc 𝒁𝒏𝑪𝒍𝟐 :
Il est soluble dans l’eau dans l’éther l’alcool et l’acétone, on l’obtient par action du zinc sur l’acide chlorhydrique
Sulfure de zinc 𝒁𝒏𝑺 :
On l’obtient par action d’hydrogène sulfuré sur le zinc 𝑍𝑛 + 𝐻2𝑆 → 𝑍𝑛𝑆 + 𝐻2
C’est un précipité blanc très peut soluble dans l’eau, soluble dans les acides forts Carbonate de zinc 𝒁𝒏𝑪𝑶𝟑 :
C’est un précipité blanc peut soluble dans l’eau
2- Mercure :
Le mercure et le seul métal liquide a température ordinaire il est blanc argent, lorsqu’il est propre sa surface constituent un miroir parfait
1) Préparation :
𝐻𝑔𝑆 + 𝑂2 → 𝐻𝑔 + 𝑆𝑂2
Sulfure de mercure anhydride sulfureux T°
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2) Propriété chimiques :
Action de 𝑶𝟐 :
L’air sec n’attaque pas le mercure a température ordinaire, chauffé il se recouvre d’une couche d’oxyde de couleur rouge (𝐻𝑔𝑂 oxyde de mercure)
Action des halogènes :
Attaque le mercure a froid (les halogènes ne peuvent pas être manipulé dans les cuves en mercure Action de l’acide sulfurique :
L’attaque à chaud en libérant le sulfate de mercure et l’anhydride sulfureux et l’eau 𝐻𝑔 + 2𝐻2𝑆𝑂4→ 𝐻𝑔𝑆𝑂4+ 𝑆𝑂2+ 2𝐻2𝑂
Action de l’acide nitrique : Même dilué dissout le mercure
3𝐻𝑔 + 8𝐻𝑁𝑂3→ 3𝐻𝑔 𝑁𝑂3 2+ 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂 Action de l’acide chlorhydrique :
Ne l’attaque qu’a haute température, pas d’action a froid Action des hydroxydes alcalins :
Aucune action
Action des métaux :
Donnent des alliages avec le mercure et sont appelé amalgame, tout les métaux sauf le nickel, le cobalt, latine, le fer et le manganèse.
L’or et l’argent s’amalgame facilement.
Action des métaux alcalins :
Régissent avec le mercure avec dégagement de chaleur.
3) Composé mercuriels :
Sels mercuriques :
Ils sont soluble dans l’eau, et se prépare par action des acides sur l’oxyde de mercure Nitrate mercurique 𝑯𝒈𝑵𝑶𝟑
Il se prépare par action de mercure sur un excès d’acide nitrique Sels mercureux :
Ils sont peut soluble dans l’eau sauf le fluore de mercure qui est très soluble dans l’eau, le chlorure, bromure, iodure sont insoluble dans l’eau.
Chlorure mercureux :
Noircit en contact de l’ammoniaque 𝑁𝐻4𝑂𝐻 Le sulfate mercureux :
Est peut soluble dans l’eau
Page | 5 Le sulfate mercurique :
S’hydrolyse en donnant un précipité jaunâtre, on le prépare par action du mercure sur un excès d’acide sulfurique
Usage thérapeutique et propriété physiologique :
1) Zinc :
Le zinc rentre dans la composition de l’insuline, on l’utilise pour la désinfection des eaux stagnante Il est utilisé aussi contre les dermatoses sous forme d’oxyde, on l’utilise aussi contre l’hypersécrétion du cuire chevelu (antipelliculaire)
2) Mercure :
Il n’a aucune utilisation pharmaceutique il est utilisé pour la fabrication du matériel médical tel que le thermomètre, tensiomètre, stéthoscope
3) Cadmium
Il est utilisé comme sédatif nerveux, contre les dermatoses et les infections gynécologiques
Les éléments du groupe 𝑉𝐼𝐼𝐼 𝐵
Fer 𝑭𝒆 Cobalt 𝐶𝑜 Nickel 𝑁𝑖
Le Fer Cobalt et Nickel présente des ressemblances chimiques et forme un groupe homogène, on les appels triade de fer.
Etat Naturel :
1) Fer :
Le fer est très abondant, il occupe le quatrième rend par ordre d’abondance après l’oxygène, le silicium et l’aluminium. Il est très dispersé dans le sol, la teint rouge de certain terrain est du a sa présence, le principale minerai sous forme d’oxyde et on l’appelle hématite
2) Cobalt et Nickel
Sont moins abondant et existe surtout sous forme de sulfure
Fer :
Il est relativement lourd, quand il est pur il est malléable son alliage avec le carbone augmente sa résistance et sa densité, il est très réactif
L’oxygène :
Ne réagit pas a froid, l’attaque commence a une température supérieur a 150°𝐶
Page | 6 𝑯𝟐𝑶 :
L’eau pure n’attaque que superficiellement le fer, par contre l’eau ordinaire oxyde le fer en donnant la rouille, et cette attaque se poursuit a profondeur avec le temps
La rouille est un oxyde hydraté du fer 𝐹2𝑂3, 𝑛𝐻2𝑂 La vapeur d’eau oxyde le fer en libèrent l’hydrogène
2𝐹𝑒 + 3𝐻2𝑂 → 𝐹2𝑂3+ 3𝐻2 En présence d’acide :
Comme 𝐻𝐶𝑙 la réaction se fait a chaud et a froid
𝐹𝑒 + 2𝐻𝐶𝑙 → 𝐹𝑒𝐶𝑙2+ 𝐻2 En présence d’acide sulfurique :
Même dilué se fait a chaud et a froid avec dégagement du sulfate de fer et l’hydrogène 𝐹𝑒 + 𝐻2𝑆𝑂4→ 𝐹𝑒𝑆𝑂4+ 𝐻2
En présence d’acide nitrique :
La réaction se fait a chaud on obtient le nitrate de fer et dégagement d’hydrogène 𝐹𝑒 + 2𝐻𝑁𝑂3→ 𝐹𝑒 𝑁𝑂3 2+ 𝐻2
En présence d’hydroxyde alcalin :
Tel que le 𝑁𝑎𝑂𝐻 et le 𝐾𝑂𝐻, il n’y a aucune action en solution dilué et a froid En solution concentré et a chaud il donne l’hydroxyde de fer
Les halogènes :
Attaque brutalement le fer avec dégagement de chaleur Le soufre :
Le fer brûle dans les vapeurs de soufre en formant des sulfures 𝐹𝑒 + 𝑆 → 𝐹𝑒𝑆 La réaction se fait même à température ordinaire
L’azote :
Aucune action avec le fer 𝑯𝟐𝑺 :
Il se produit le sulfure de fer et un dégagement d’hydrogène
Cobalt :
C’est un métal blanc gris moins dure que le fer, ses propriété chimique sont voisine a celle du fer L’air et l’eau n’attaque pas le cobalt a température ordinaire
𝐶𝑜 +12𝑂2 → 𝐶𝑜𝑂 𝐶𝑜 + 𝐻2𝑆𝑂4→ 𝐶𝑜𝑆𝑂4+ 𝐻2 𝐶𝑜 + 2𝐻𝑁𝑂3→ 𝐶𝑜 𝑁𝑂3 2+ 𝐻2 𝐶𝑜 + 2𝐻𝐶𝑙 → 𝐶𝑜𝐶𝑙2+ 𝐻2 𝐶𝑜 + 𝐻2𝑂 → 𝐶𝑜𝑂 + 𝐻2
T°
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Nickel :
C’est un métal blanc légèrement jaunâtre, l’air et l’eau ne l’attaque pas a température ordinaire, ne donne pas d’amalgame avec le mercure
En présence d’acide sulfurique : La réaction est à chaud et à froid
𝑁𝑖 + 𝐻2𝑆𝑂4→ 𝑁𝑖𝑆𝑂4+ 𝐻2 En présence d’acide chlorhydrique :
La réaction est à chaud et à froid
𝑁𝑖 + 2𝐻𝐶𝑙 → 𝑁𝑖𝐶𝑙2+ 𝐻2
Les sels hydratés du nickel :
Ils sont de couleur vert L’hydroxyde de nickel :
C’est un précipité de couleur blanche soluble dans les acides Le sulfure de nickel :
De couleur noire insoluble dans l’eau soluble dans les acides fort
Usage thérapeutique et propriété physiologique :
Fer :
Il est utilisé dans certain médicament comme fortifiant surtout chez la femme enceint, la femme qui allaite, chez les personnes âgées (additionné au calcium) et il est utilisé contre les anémies
Le fer sous forme de chlorure est utilisé comme pommade contre les prurits (démangeaisons) et les dermatoses
Cobalt :
Il est utilisé sous forme de chlorure contre le glaucome hypertension oculaire
Nickel :
Le nickel est utilisé sous forme de pommade dermique et ophtalmique (conjonctivites)
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Eléments du groupe 𝐼 𝐵
Numéro atomique Masse atomique
Cuivre 29 63,54
Argent 47 107,87
Or 79 196,96
Etat naturel :
Le Cuivre : Le cuivre est connu depuis très longtemps, il existe sous forme de sulfure et d’oxyde L’argent : Se trouve en petit quantité principalement sous frome de sulfure et chlorure
L’Or : Existe à l’état natif (seul) sous forme de pépites d’or
Argent :
Propriétés physico chimique :
En présence d’oxygène :
L’argent réagit facilement avec l’oxygène en donnant un oxyde 2𝐴𝑔 +1
2𝑂2→ 𝐴𝑔2𝑂 Cet oxyde réait avec l’eau pour libérer un hydroxyde
𝐴𝑔2𝑂 + 𝐻2𝑂 → 2𝐴𝑔 𝑂𝐻
Avec 𝑯𝑵𝑶
𝟑:
L’acide nitrique même dilué dissout rapidement l’argent avec formation de nitrate d’argent dioxyde nitrique et la vapeur d’eau
3𝐴𝑔 + 4𝐻𝑁𝑂3→ 3𝐴𝑔𝑁𝑂3+ 𝑁𝑂2+ 𝐻2𝑂 𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒 :
L’acide sulfurique concentré et a chaud dissout l’argent avec formation de sulfate d’argent et un dégagement d’hydrogène
𝐴𝑔 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝐴𝑔2𝑆𝑂4+ 𝐻2
Hydroxydes alcalin N’attaque pas l’argent 𝑯𝑭 :
L’acide fluorhydrique n’attaque pas l’argent même en présence d’aire 𝑯𝒈 :
Le mercure attaque l’argent avec formation d’amalgame Les halogènes :
Se combine a l’argent même a température ordinaire sauf le fluor, il se forme des sels insoluble dans l’eau
T°
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Composé de l’argent :
1) Oxyde d’argent :
Il est très soluble dans l’eau, il perd son oxygène a température supérieur à 100°𝐶 2) Les halogénures :
Sont insoluble dans l’eau 3) Chlorure d’argent :
De couleur blanche, il noircit a la lumière soluble dans l’ammoniaque 𝑁𝐻4𝑂𝐻 et dans l’𝐻𝐶𝑙 4) Bromure d’argent :
De couleur jaune pâle il est peut soluble dans l’ammoniaque 𝑁𝐻4𝑂𝐻 5) Iodure d’argent :
De couleur jaune vive insoluble dans l’ammoniaque 𝑁𝐻4𝑂𝐻
Cuivre :
Avec 𝑶𝟐:
Le cuivre agit facilement avec l’oxygène a haute température on obtient l’oxyde cuivreux puis l’oxyde cuivrique
2𝐶𝑢 +1
2𝑂2 → 𝐶𝑢2𝑂 Oxyde cuivreux 𝐶𝑢2𝑂 +1
2𝑂2 → 2𝐶𝑢𝑂 Oxyde cuivrique 𝑯𝟐𝑶 :
L’eau n’agit que très peut sur le cuivre 𝑯𝑪𝒍 :
L’acide chlorhydrique ne le dissout pas complètement à froid, la réaction est activé par le chauffage 𝐶𝑢 + 2𝐻𝐶𝑙 → 𝐶𝑢𝐶𝑙2+ 𝐻2
𝑯𝟐𝑺𝑶𝟒 :
Le dissout complètement à chaud. La réaction est ralentie à base température 𝐶𝑢 + 𝐻2𝑆𝑂4 → 𝐶𝑢𝑆𝑂4+ 𝐻2
𝑯𝑵𝑶𝟑 :
𝐶𝑢 + 2𝐻𝑁𝑂3→ 𝐶𝑢𝑁𝑂3+ 𝑁𝑂2+ 𝐻2𝑂
Même dilué et à froid la réaction est très rapide en libérant le nitrate de cuivre et le dioxyde d’azote et la vapeur d’eau
Les halogènes :
Le fluor attaque superficiellement le cuivre a froid, le chlore et les autres halogènes attaque le cuivre a froid
T°
T°
T°
T°
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Composés du cuivre :
L’oxyde cuivreux :
Il se forme directement par oxydation de cuivre, il existe à l’état naturelle, on l’appelle vulgairement cuprite et se dissout rapidement dans l’acide chlorhydrique avec formation d’un comples incholore Réaction avec l’acide sulfurique :
Il libère le cuivre le sulfate de cuivre et la vapeur d’eau 𝐶𝑢2𝑂 + 𝐻2𝑆𝑂4→ 𝐶𝑢 + 𝐶𝑢𝑆𝑂4+ 𝐻2𝑂
L’oxyde cuivrique :
De couleur noire qu’on l’obtient par oxydation du cuivre, il se dissout dans les acides en donnant des sels cuivriques
L’hydroxyde de cuivre :
Bleu gélatineux par chauffage le précipité se déshydrate en oxyde cuivrique 𝐶𝑢𝑂 de couleur noir
𝐶𝑢 𝑂𝐻 2 → 𝐶𝑢𝑂 + 𝐻2𝑂 𝐶𝑢 𝑂𝐻 2 Soluble dans 𝑁𝐻4𝑂𝐻
Sulfure cuivrique 𝑪𝒖
𝟐𝑺 :
Il existe à l’état naturel, on peut le préparer par action du sulfure d’hydrogène sur le cuivre on obtient le sulfure cuivrique et un dégagement d’hydrogène
2𝐶𝑢 + 𝐻2𝑆 → 𝐶𝑢2𝑆 + 𝐻2
Sulfure cuivreux 𝑪𝐮𝑺 :
Il est insoluble dans les acides dilué, on l’obtient par action d’un sel cuivrique en présence d’𝐻2𝑆 𝐶𝑢𝐶𝑙2+ 𝐻2𝑆 → 𝐶𝑢𝑆 + 2𝐻𝐶𝑙
L’or :
C’est un métal noble, inoxydable a haute température, les acides ne l’attaque pas même concentrés par contre l’eau régale le dissout, l’or est comme l’argent sensible au mercure avec lequel il donne un amalgame
Usage thérapeutique et propriété physiologique : L’argent :
L’argent est utilisé en pharmacie pour ses propriétés bactéricides surtout sous forme de nitrate d’argent à 10% comme verrucide (contre les verrues)
Et à 1% ou 0,1% utilisé en ophtalmologie sous forme de collyre contre les conjonctivites chez les nouveaux nés
Il rentre dans la composition de l’atropine substance utilisé dans les examens ophtalmologique pour la dilatation de l’œil
Le cuivre :
Il existe dans le sang et les urines a de faible concentration Sang 𝑂, 5 → 1,65𝑚𝑔/𝑙, Urée 0,12𝜇𝑔/24ℎ
Le cuivre entre dans la composition des pommades dermique contre les dermatoses et les pommades ophtalmique contre les conjonctivites
T°
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Eléments du groupe 𝑉𝐼 𝐵
Chrome Cr Molybdène Mo Tungstène W
Etat naturelle :
𝐶𝑟 : Il occupe le 21è𝑚𝑒 rang par ordre d’abondance, il existe sous forme de fer chromé appelé chromite 𝐹𝑒𝐶𝑟2𝑂4
𝑀𝑜 : Il est plus rare il existe sous forme de sulfure appelé molybdénite 𝑊 : Le tungstène de fer et de manganèse
Préparation :
1) Chrome :
Le chrome est préparé par réduction du chromite par le carbone 𝐹𝑒𝐶𝑟2𝑂4+ 4𝐶 → 𝐹𝑒 + 2𝐶𝑟 + 4𝐶𝑂 Monoxyde de carbone 𝐶𝑟2𝑂3+ 2𝐴𝑙 → 2𝐶𝑟 + 𝐴𝑙2𝑂3 (Alumine)
2) Molybdène :
On le prépare le molybdène a partir de l’oxydation de la molybdénite 𝑀𝑜𝑆2 +72𝑂2 → 𝑀𝑜𝑂3+ 2𝑆𝑂2
𝑀𝑜𝑂3+ 3𝐻2→ 𝑀𝑜 + 3𝐻2𝑂 Courant d’hydrogène
3) Tungstène :
C’est une préparation industrielle le wolfram est fondu en présence du carbonate de sodium ou l’hydroxyde de sodium
On fait agir un courant d’air oxydant ensuite le mélange est traité par l’acide chlorhydrique
Propriétés physico chimique :
Tous ces métaux ont aspect blanc ris a éclat métallique, ils sont inoxydables a l’aire a température ordinaire
L’oxygène et la vapeur d’eau : Ne les oxyde qu’à haute température
Le Soufre les Halogènes le Carbone le Bohr le Bismuth : Ne réagissent qu’a haute température sauf le fluor il réagit a froid Les acides :
L’acide nitrique et l’eau régal sont sans action avec le chrome.
Réduction Réduction
Réduction
Page | 12 Le chrome est soluble dans l’acide sulfurique et chlorhydrique
Le tungstène est difficilement attaquable par les acides dilué même a chaud Les hydroxydes alcalins :
En solution a froid n’attaque pas ces métaux
Composé du chrome :
Oxyde de chrome 𝑪𝒓𝟐𝑶𝟑 :
Poudre de couleur verte insoluble dans l’eau, on le prépare à partir de la réduction du dichromate de potassium par le soufre
𝐾2𝐶𝑟2𝑂7+ 𝑆 → 𝐶𝑟2𝑂3+ 𝐾2𝑆𝑂4 Sulfate de potassium
Il se dissout dans les acides en donnant des sels chromiques et dans les bases en donnant des chromites Hydroxyde de chrome 𝑪𝒓 𝑶𝑯 𝟑 :
Amphotère soluble dans les acides en donnant des sels chromiques et dans les bases en donnant les chromites
Chlorure de chrome 𝑪𝒓𝑪𝒍𝟑 :
On le prépare à partir de l’oxyde de chrome en présence d’un courant de chlore, il peut être anhydre ou hydraté
Nitrate de chrome :
Il est préparer a partir de l’oxyde chrome en présence d’acide nitrique il donne une solution bleu-violet après chauffage, elle devient verte, puis elle revient au bleu violet après refroidissement.
Sulfate de chrome :
Elle est de couleur rose pâle sous forme de foudre, en solution elle devient violette
Composés du molybdène :
L’oxyde de molybdène 𝑴𝒐𝑶𝟑 :
Poudre blanche peut soluble dans l’eau et les acides sauf l’acide sulfurique concentré, elle est soluble dans les hydroxydes alcalins et dans l’ammoniaque
Usage thérapeutique et propriété physiologique :
Chrome :
Le rôle biologique principale du chrome est le métabolisme glucidique, il est nécessaire à l’organisme, il est présent dans le sang 0,1 − 0,2 𝜇𝑔/𝑙 et dans les urines 0,5 − 0,8 𝜇𝑔/24ℎ
Molybdène :
Un excès en molybdène provoque un déficit en cuivre car il déplace le cuivre de sa réserve tissulaire se qui augmente son élimination
Tungstène :
Pas d’usage thérapeutique Réduction
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Usage Industrielle :
Chrome :
Il est utilisé pour la fabrication d’acier, il augmente la dureté et la résistance, inoxydable a l’air, on utilise un alliage appelé nichrome formé par le fer, le chrome et le nickel, il existe un autre alliage appelé chromel entre le chrome et le nickel
Molybdène :
Il est utilisé pour la fabrication des aimants
Tungstène :
Il est utilisé pour la fabrication des fils de lampe à incandescence
𝐺𝑉𝐼𝐼 𝐵 : Le manganèse
C’est le 12è𝑚𝑒 élément par ordre d’abondance, c’est un constituant secondaire des minerait de zinc et de fer, il existe dans la nature sous forme d’oxyde, de carbonate et de sulfate
On le prépare par la réduction de l’oxyde par le carbone 𝑀𝑛𝑂2+ 2𝐶 → 𝑀𝑛 + 2𝐶𝑂
Propriétés physico chimique :
C’est un métal lourd argenté qui possède des propriétés magnétique, il fait partie des métaux de transition, c’est un métal très réactif
En présence de l’oxygène :
Il s’oxyde facilement à l’aire, l’oxydation se poursuit en profondeur en présence d’atmosphère humide (semblable au fer)
En présence d’eau :
Il réagit très lentement avec l’eau à froid la réaction est activé à température élevé.
Dans l’eau en présence de chlorure d’ammonium, le manganèse se dissout facilement En présence d’acide sulfurique :
𝐻2𝑆𝑂4 Dissout le manganèse a haute température, on obtient le sulfate de manganèse, l’anhydride sulfureux et la vapeur d’eau
𝑀𝑛 + 2𝐻2𝑆𝑂4→ 𝑀𝑛𝑆𝑂4+ 𝑆𝑂2+ 2𝐻2𝑂
L’acide nitrique :
Concentré et a chaud dissout le manganèse avec libération du nitrate de manganèse, monoxyde d’azote et la vapeur d’eau
3𝑀𝑛 + 8𝐻𝑁𝑂3→ 3𝑀𝑛 𝑁𝑂3 2+ 2𝑁𝑂 + 4𝐻2𝑂 Chlorure d’ammonium :
Le 𝑁𝐻4𝐶𝑙 en solution attaque rapidement le manganèse, on obtient un dégagement d’hydrogène et le chlorure de manganèse et un dégagement d’azote
Page | 14 En présence d’alcalis :
Les solutions concentré de soude et de potasse même à haute température son sans action avec le manganèse
Avec le mercure :
Le manganèse est peut soluble dans le mercure (à 18°) En présence d’halogène :
Il se combine facilement aux halogènes avec fluore il donne le fluorure de manganèse, avec le chlore il donne le chlore de manganèse, se sont des sels de couleur rose
A haute température :
Le manganèse se combine au soufre à l’azote et phosphate 𝑀𝑛 + 𝑆 → 𝑀𝑛𝑆
3𝑀𝑛 + 3𝑃 → 𝑀𝑛3𝑃2 3𝑀𝑛 + 𝑁2 → 𝑀𝑛3𝑁2
Composées du manganèse :
Les oxydes :
L’oxyde de manganeux 𝑴𝒏𝑶 (oxyde de manganèse II) : C’est une poudre verte insoluble dans l’eau, soluble dans es acides forts.
L’oxyde manganique :
L’oxyde de manganèse III de couleur noir obtenu par oxydation suivit par une déshydratation du manganèse II
Hydroxyde de manganèse :
On le prépare par action des alcalis sur une solution de chlorure de manganèse à haute température.
En présence d’eau et a haute température se transforme en oxyde Il est soluble dans 𝑁𝐻4𝑂𝐻
Anhydre manganique :
En présence d’eau l’anhydride manganique se transforme en acide permanganique + l’oxyde de manganèse
Il est soluble dans l’éther et les solutions alcalis L’anhydre permanganique :
On l’obtient par action de l’acide sulfurique sur le permanganate de potassium, c’est une réaction très exothermique on l’effectue sous refroidissement
C’est un liquide huileux de couleur rouge foncé très lourde Halogénures
Le fluorure manganeux:
On l'obtient par action du manganèse ou bien de carbonates de manganèse en présence d'acide fluorhydrique, insoluble dans 𝑁𝐻4𝑂𝐻
𝑇° ↗↗
𝑇° ↗↗
𝑇° ↗↗
Page | 15 Chlorure manganeux:
On l'obtient par action du chlore gazeux ou bien l’acide chlorhydrique sur le manganèse liquide.
Incolore, soluble dans l’eau Bromure manganeux :
On l’obtient par action de la vapeur de brome sur le métal.
Iodure manganeux :
Ces propriété chimiques sont comparable a celles des bromures mais il est moins stable Très soluble dans l’eau peut soluble dans 𝑁𝐻4𝑂𝐻
Sulfure de manganèse :
De couleur verte obtenue par action du sulfure d’ammonium sur un sel manganeux, la vapeur d’eau et les acides même dilué décompose le sulfure de manganèse avec dégagement du sulfure d’hydrogène.
L’acide dissout très lentement a froid, rapidement a chaud Le sulfate de manganèse :
On l’obtient par action d’𝐻2𝑆𝑂4 sur le métal, ou bien par la réduction par le carbone de l’oxyde en présence d’𝐻2𝑆𝑂4
2𝑀𝑛𝑂2+ 2𝐻2𝑆𝑂4+ 𝐶 → 𝑀𝑛𝑆𝑂4+ 𝐻2𝑂 + 𝐶𝑂2 Nitrate de manganèse 𝑴𝒏 𝑵𝑶𝟑 𝟐 :
On l’obtient par action de l’acide nitrique concentré sur le carbonate ou bien l’hydroxyde de manganèse à haute température
Permanganate de potassium :
De couleur violet foncé, oxydant énergétique, exposé à l’air lorsqu’il est solide il perd son éclat.
Usage thérapeutique et propriété physiologique :
Il peut être associé à plusieurs éléments Manganèse-cuivre :
Il est utilisé dans les infections ORL et de la respiration, les infections dentaires, utilisé dans trouble de la croissance osseuse surtout chez les enfants
Manganèse-cobalt :
Est indiqué contre les troubles de la mémoire surtout chez les personnes âgés et les troubles de l’audition
Manganèse-cuivre-fer-cobalt : Il est indiqué dans les anémies sévères Manganèse sous forme de sulfate :
Est utilisé dans le traitement des asthénies sévères (fatigue intense) Manganèse sous chlorure :
Par voie orale est indiqué dans les troubles nutritionnels et digestifs de l’enfant et de l’adulte.
Il est aussi utilisé dans le traitement de la sphère ORL (Rhinites) Réduction
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Le vanadium
Etat naturelle :
Il occupe le 23ème rang par ordre d’abondance, c’est un élément du groupe 𝑉𝐵, il existe surtout sous forme de sulfure il est souvent associer au fer, il peut exister sous forme d’oxyde ou bien de sulfates
Préparation :
Il est très difficile à préparer, on le prépare a partir de la réduction de l’oxyde de vanadium par l’aluminium ou bien le calcium
Propriété physicochimique :
Le vanadium est blanc grisâtre comme le fer ou l’acier, malléable lorsqu’il est pure, plus léger que le fer
- Le vanadium s’oxyde à l‘aire à température ordinaire
- Les halogènes s’associent facilement au vanadium pour former des halogènes - L’azote donne à haute température des nitrures
- Le carbone donne à haute température des carbures - Le vanadium ne réagit qu’en présence de l’eau régale
Composés du vanadium :
Hydroxydes de vanadium 𝑽 𝑶𝑯
𝟐:
Soluble dans les acides, très réducteur, il attaque l’eau avec dégagement d’hydrogène.
L’oxyde de vanadium 𝑽𝑶 :
Il est obtenu par réduction des oxydes métalliques par le vanadium, il est stable à température élevée
Hydroxyde de vanadium 𝑽 𝑶𝑯
𝟑:
De couleur verte à haute température il est soluble dans les acides
Propriété physiologique :
Les concentrations les plus élevé du vanadium se situent au niveau des poumons, du foie, des reins et des OS ; la pollution atmosphérique peut entrainer une accumulation progressive au niveau
pulmonaire
Le vanadium intervient surtout dans le métabolisme glucidique et la régulation du taux d’insuline, Les carences en vanadium entrainent un ralentissement de la croissance osseuse
L’exposition excessive est liée à la présence du vanadium en suspension dans l’air dans certain environnement industrielle sous forme de poussière ou bien de fumé, Il pénètre facilement par les voies respiratoires et les intoxications se manifestent par des atteintes respiratoires (toux persistante, réduction du volume respiratoire, bronchite, œdème pulmonaire et sa se termine une asphyxie et la mort)
Les intoxications chronique provoque des troubles hépatiques rénaux, neurologique et des anémie sévères
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Les lanthanides
Ces métaux possèdent des propriétés chimiques voisines a celle des métaux alcalinoterreux, on les appelle les métaux rare, ils existent dans la nature sous forme d’oxydes, se sont des métaux blanc brillants relativement moue.
Ils possèdent une grande affinité pour l’oxygène plus grande que celle de l’aluminium, ces métaux donnent des oxydes insolubles basiques voisines a celle de chaux,
Ils réagissent lentement avec l’eau. Ils sont vivement attaqués par les acides. Ils ne sont pas attaqués par les bases.
Ils réagissent avec l’hydrogène qu’à haute température.
L’azote réagit facilement a chaud pour formé des nitrure les oxydes et hydroxydes de ces métaux sont insolubles dans l’eau
Les chlorures, sulfates et nitrates de ces métaux sont solubles dans l’eau Les fluorures phosphates et carbonates et oxalates sont insolubles dans l’eau
