Quiz sur les terres rares en 2020

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Questions and Answers

Combien d'éléments composent les terres rares dans le tableau périodique?

17 (correct)

Quelle est la quantité de ressources disponibles en terres rares en 2020?

120 millions de tonnes (correct)

90 millions de tonnes

200 millions de tonnes

300 millions de tonnes

Quelle est la teneur minimum en éléments de terres rares dans le gisement de Bayan Obo?

5% (correct)

10%

Combien de tonnes de terres rares ont été extraites en 2020 dans le gisement de Montain Pass?

38 000 tonnes Signup and view all the answers

Quelle est la durée de consommation de terres rares que le monde dispose au rythme de production actuel?

430 ans Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des terres rares dans l'économie actuelle?

Composant essentiel pour les technologies modernes Signup and view all the answers

Quel est le gisement mentionné qui a été formé il y a 1300 millions d'années?

Gisement de Bayan Obo Signup and view all the answers

Quel est le principal défi associé à l'extraction des terres rares?

Impact environnemental Signup and view all the answers

Quel est le produit formé lorsque SO3 est dissous dans l'eau ?

HSO4- et H3O+ Signup and view all the answers

Quelle est la caractéristique des oxydes acides solubles ?

Ils donnent des oxoacides fortement acides. Signup and view all the answers

Quels types de silice sont mentionnés comme silice cristallisée ?

Quartz, tridymite, cristobalite Signup and view all the answers

Quel est le point de fusion de la cristobalite ?

1713°C Signup and view all the answers

Quelle est la principale composition des terres de diatomées après séchage ?

86-94 % de SiO2 Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui donne à l'opale précieuse sa qualité distinctive ?

La diffraction des couleurs par des sphères de silice Signup and view all the answers

Quelle forme de silice est formée par pyrohydrolyse ?

Silices de pyrohydrolyse Signup and view all the answers

Comment la silice est-elle soluble en milieu basique fort ?

En donnant des silicates Signup and view all the answers

Quel phénomène se produit lorsque la réaction est arrêtée à l'aide de l'eau ?

Une augmentation du stress osmotique et une expulsion rapide du liquide Signup and view all the answers

Quelle est la signification de la couleur du cadre autour des images SEM ?

Indique le diamètre moyen des particules Signup and view all the answers

Quel processus se produit au début des étapes de réaction des silanes ?

Des gouttelettes de mélange de VTMS et TEOS se forment Signup and view all the answers

Comment la condensation des silanes affecte-t-elle les gouttelettes ?

Elle crée une coquille avec une épaisseur croissante Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui surpasse le stress critique lors de la condensation des silanes ?

Le stress compressif dû au déséquilibre osmotique Signup and view all the answers

Quel paramètre est maintenu constant lors de la variation du ratio volumétrique des silanes ?

Le volume total de silanes Signup and view all the answers

Comment les images SEM montrent-elles l'évolution de la morphologie des particules ?

En prenant une image à chaque point de temps avec un volume constant de suspension Signup and view all the answers

Quelle technique est employée pour obtenir des coupes transversales des particules ?

La microscopie électronique à faisceau d'ions Signup and view all the answers

Quels sont les caractéristiques des oxydes basiques ?

Ils peuvent conduire à la formation d'hydroxydes en contact avec l'eau. Signup and view all the answers

Comment classifie-t-on les oxydes selon leur solubilité dans l'eau ?

Ils se divisent en oxydes solubles et insolubles. Signup and view all the answers

Quelles sont les propriétés des oxydes acides ?

Ils proviennent de non-métaux situés à droite du tableau périodique. Signup and view all the answers

Quelle est la caractéristique principale des oxydes insolubles ?

Ils ont généralement un caractère covalent plus marqué. Signup and view all the answers

Quel exemple illustre la réaction d'un oxyde insoluble dans un milieu acide ?

CuO + 4 HCl → 2H+ + CuCl4^2- + H2O Signup and view all the answers

Quel type d'ions est impliqué dans la dissolution des oxydes basiques ?

Cations métalliques non-acides. Signup and view all the answers

Les oxydes de quel type on les propriétés les plus acides ?

Métaux de transition ayant un degré d'oxydation élevé. Signup and view all the answers

Quel produit est souvent formé par la dissolution des oxydes basiques ?

Hydroxydes d'ions métalliques. Signup and view all the answers

Quel est l'un des principaux enjeux liés aux matières premières dans l'industrie?

Risque élevé de pénurie d'approvisionnement Signup and view all the answers

Quelle est une application des oxydes binaires?

Utilisation en verre Signup and view all the answers

Quel oxyde est généralement impliqué dans des propriétés écologiques lors de sa préparation?

SiO2 Signup and view all the answers

Quels sont les principaux types d'oxydes étudiés en chimie inorganique?

Oxydes binaires et oxydes complexes Signup and view all the answers

Quelle méthode est utilisée pour caractériser les matériaux inorganiques?

Méthodes de caractérisation Signup and view all the answers

Quel est un aspect essentiel dans l'analyse des risques environnementaux des oxydes?

Les impacts des oxydes sur l'environnement Signup and view all the answers

Quel est un des objectifs d'apprentissage en chimie inorganique?

Identifier les principaux acteurs du marché Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui n'est PAS un mode de préparation des oxydes?

Dynamisation Signup and view all the answers

Quel est un des objectifs de la législation sur les matières premières critiques de l'UE ?

Accroître et diversifier l'approvisionnement en matières premières Signup and view all the answers

Quelle tendance a été observée concernant la production des terres rares par la Chine entre 2017 et 2020 ?

Une diminution de sa part à 57% Signup and view all the answers

Quel impact la mise en place de quotas par la Chine a-t-elle eu sur la demande mondiale de terres rares ?

Une flambée des prix Signup and view all the answers

Quelle proportion des batteries utilise le cobalt ?

57% Signup and view all the answers

De combien a augmenté le prix du cobalt entre 2016 et 2018 ?

Il a quadruplé Signup and view all the answers

Quelle est la prévision de la demande en lithium d'ici 2040 ?

Augmenter de x 42 Signup and view all the answers

Quel pays a le plus de ressources en cobalt en 2019 ?

La République Démocratique du Congo Signup and view all the answers

Quelles sont les zones marines d'exploration pour les nodules polymétalliques ?

La zone de Clarion-Clipperton Signup and view all the answers

Combien de permis d'exploration pour les nodules polymétalliques ont été délivrés par l'ISA ?

29 Signup and view all the answers

Quel métal a vu son cours baisser de 80 000 dollars la tonne à 34 500 dollars en 2023 ?

Cobalt Signup and view all the answers

Quelle région en France est envisagée pour assurer l'indépendance en lithium ?

Alsace Signup and view all the answers

Quel type de ressources pourrait couvrir 30 à 40 % de la demande industrielle en lithium en France à partir de 2023 ?

Lithium Signup and view all the answers

Quelle est la profondeur des ressources importantes dans les fonds marins ?

400 à 6000 m Signup and view all the answers

Quelle est la principale utilisation des ressources minérales sous-marines mentionnées ?

Production de métaux Signup and view all the answers

Study Notes

Chimie Inorganique - Cours 2023-2024

Cours dispensé par Jocelyne Brendlé, [email protected]
Année académique : 2023-2024
Niveau : 1A ENSCMU-L3
Lieu : ENSCMU, IRJBD

Place de la chimie inorganique dans l'industrie

Matières premières : enjeux économiques, localisation, utilisations.
Oxydes binaires et complexes : caractères acido-basiques, réactivité, élaboration, écoconception, modifications post-synthèse ; exemples SiO2, TiO2, Al2O3
Méthodes de caractérisation
Propriétés, applications, cycle de vie
Impact des oxydes binaires dans l'environnement
Verres : structure, élaboration, propriétés.
Argiles et zéolithes : structures, occurrence, élaboration, propriétés et applications.
Classes de matériaux et composites : présentation des trois classes, spécificités et composites

Acquis d'apprentissage

Savoir : relations structure-réactivité des oxydes, caractère acido-basique des oxydes simples, différents modes de préparation, domaines d'application des composés inorganiques et les principaux traitements post-synthèses, principaux acteurs du marché.
Savoir-faire : déterminer les impacts des oxydes sur l'environnement, choisir les méthodes adaptées à des cahiers des charges (enjeux environnementaux, économiques, RSE).
Savoir-être : adopter une approche globale dans l'analyse d'une problématique.

Matières premières : enjeux économiques

Ressources : cuivre (37 M$/an), cobalt (116 M$/an), nickel (237 M$/an), manganèse (325 M$/an).
Enjeux économiques et localisation de production.
30 matières premières stratégiques pour l'économie avec un risque élevé de pénuries d'approvisionnement (lithium, béryllium, magnésium, silicium métallique, phosphore, scandium, titane, vanadium, cobalt, gallium, germanium, strontium, niobium, indium, antimoine, hafnium, tantale, tungstène, bismuth, baryte, bauxite, caoutchouc naturel, charbon à coke, graphite naturel, phosphate naturel, spath fluor, platinoïdes, terres rares légères, terres rares lourdes).
Ressources de terres rares en 2020 et productions en 2020 : 120 millions de tonnes de ressources, 200 000 tonnes de productions.
Production minière en 2021 : la Chine représente 61%.
Réserves mondiales de terres rares en 2021 : 120 millions de tonnes.
Production mondiale de terres rares en 2021 : 280 000 tonnes, au moins 430 ans de consommation.
Augmentation du marché des terres rares : Mordor Intelligence prévisions indicateurs de croissance et tendances pour 2023-2028 et indicateurs du marché.
Evolution des secteurs d'utilisation des aimants permanents Nd-Fe-B :
Procédés d'extraction et de production des terres rares.
Prix des métaux précieux : (par exemple, prix indicatifs des terres rares légères, de l'yttrium et du gadolinium).
Cobalt : principaux pays ayant les plus grandes ressources (2019), principale production (tonnes en 2020).
Procédés industriels des terres rares en Europe.
Mise en place du quota d'exportations de terres rares par la Chine : 30 000 tonnes /an, demande de 55 000 tonnes, implications sur le marché, flambée de prix.
Ressources de lithium en Europe.
Projets en France pour assurer l'indépendance nationale dans la production de lithium : la région Alsace, production prévue : 1 500 tonnes à Vendenheim (sites exploités par Fonroche Géothermie).

Ressources Marines

Ressources importantes dans les fonds marins entre 400 et 6 000 m de profondeur : nodules polymétalliques, encroûtements cobaltifères, amas sulfurés.
Méthodes d'extraction: lixiviation.

Les oxydes d'éléments - Propriétés acido-basiques

Evolution des propriétés des oxydes
Classification des ions en fonction de leur caractère acide
Caractère acide/basique des oxydes, tableaux.
Méthodes de préparation des dioxydes d'éléments, exemples, silices cristallisées (quartz, tridymite, cristobalite), silices amorphes (verres, terres de diatomées, opale).
Silices synthétiques (procédé Stöber, silices précipitées, gels de silice, sols de silice, silice de pyrohydrolyse, silice à l'arc, verres de silice pure, monocristaux de quartz).
Les principaux producteurs et sites de production des silices synthétiques.

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Description

Testez vos connaissances sur les terres rares et leur impact sur l'économie mondiale. Ce quiz aborde des questions sur les éléments présents dans le tableau périodique, les ressources disponibles, et l'extraction de ces métaux précieux. Découvrez combien vous en savez sur cette ressource essentielle!