ما هي خصائص الفلزات
من خصائص الفلزات
من خصائص الفلزات
اللمعان والتوصيل للكهرباء
.
إن الفلزات أحد العناصر التي يتم دراستها في الكيمياء، وتُسمى بالإنجليزية (Metal)، وهناك العديد من الخصائص التي تُميز الفلزات عن غيرها من العناصر، وفي التالي توضيح لخصائص الفلزات الكيميائية والفيزيائية: [1]
الخصائص الكيميائية للفلزات
- التفاعل مع الماء.
- التفاعل مع الأحماض.
- التفاعل مع القواعد.
- التفاعل مع الأكسجين.
التفاعل مع الماء:
إن الفلزات شديدة التفاعل فقط هي التي يمكنها التفاعل مع الماء وليس كل الفلزات، فمثلًا يتفاعل عنصر الصوديوم بشدة مع المياه والأكسجين وينتج كمية هائلة من الحرارة في تلك العملية، وذلك هو السبب في تخزين الصوديوم بالكيروسين حتى لا يتلامس مع الأكسجين أو الرطوبة.
التفاعل مع الأحماض:
يتم إنتاج غاز الهيدروجين حينما تتفاعل الفلزات مع الأحماض، فمثلًا عند تفاعل الزنك مع حمض الهيدروكلوريك فينتج عنه كلوريد الزنك وغاز الهيدروجين.
التفاعل مع القواعد:
ليست كل الفلزات تتفاعل مع القواعد، ولكن حينما تتفاعل تنتج غاز الهيدروجين، وأملاحًا معدنية، وعند تفاعل الزنك مع هيدروكسيد الصوديوم القوي فإنه يمنح زنك الصوديوم وغاز الهيدروجين.
التفاعل مع الأكسجين:
تنتج أكاسيد الفلزات حينما تحترق الفلزات أثناء وجود الأكسجين، وتلك الأكاسيد الفلزية أساسية الوجود في الطبيعة، فمثلًا عند احتراق شريط من عنصر المغنيسيوم خلال وجود الأكسجين فينتج عنه أكسيد المغنيسيوم وحينما يذوب أكسيد المغنيسيوم في المياه فإنه يؤدي إلى تشكيل هيدروكسيد المغنيسيوم.
الخصائص الفيزيائية للفلزات
- الفلزات موصلات جيدة للحرارة والكهرباء.
- الفلزات لينة ومتينة.
- لديها القابلية للتطويق.
- الفلزات رنانة.
- الفلزات لامعة.
جميع الفلزات موصلات جيدة للحرارة والكهرباء:
ولذا فنجد أن أدوات الطبخ، المكواة تم صنعها من المعادن الفلزية، وهذا لأنها توصل الحرارة جيدًا.
الليونة:
ويمكن تعريف الليونة بأنها مقدرة المادة على التمدد في هيئة أسلاك، تسمح تلك المقدرة بتحويل المعادن الفلزية إلى صورة أسلاك بالإضافة إلى أنها تكون متينة جدًا.
القابلية للتطويق:
هي خاصية توجد في العناصر التي يمكن ضربها حتى تصبح صفائحًا مسطحةً، ويتم استخدام صفائح الألمنيوم من أجل صناعة الطائرات، وهذا يرجع لوزنها الخفيف وقوتها، ويتم استخدام غيرها من الصفائح المعدنية في صناعة السيارات، الأواني، وغيرها.
الفلزات رنانة:
فهي تقوم بإصدار أصواتًا عميقة أو رنينًا عندما تصطدم بأي جسم صلب آخر.
كل الفلزات لها مظهر لامع:
كما أنه من الممكن أن يتم صقل تلك الفلزات للحصول على مظهر أكثر لمعانًا.
تعريف الفلزات
تعرف الفلزات في الكيمياء بأنها عناصر يمكنها بسهولة تشكيل أيونات موجبة تُعرف باسم الكاتيونات، وتميل الفلزات إلى تكوين روابط معدنية، وتتميز بما لها من خصائص كيميائية وفيزيائية، مثل قابليتها للتطويع والليونة والتأين وخصائص الترابط، وغيرها، ومن الجدير بالذكر أنها
مركبات طبيعية توجد في قشرة الأرض، وفي الغالب ما تتواجد على هيئة خامات معدنية، وتكون مرتبطة ببعضها البعض أو مع العديد من العناصر الأخرى، كما تتواجد طبيعيًا في الصخور التي تغسلها المياه السطحية والمياه الجوفية والغبار الجوي.
أنواع الفلزات
تنقسم الفلزات إلى
(قلوية، قلوية ترابية، أساسية، انتقالية)
، وفي التالي توضيح لكل منها:
الفلزات القلوية
تُعتبر تلك الفلزات من أكثر المواد الكيميائية نشاطًا في الفلزات، ومن أبرز أنواع الفلزات القلوية هي الليثيوم والصوديوم، وتحتوي تلك العناصر على عدد تأكسدي خاص بها وهو +1.
الفلزات القلوية الترابية
وتندرج أسفل الفلزات القلوية من حيث نشاطها الكيميائي، وتمتلك كذلك عددي تأكسد خاص بها +2، وكلها مواد صلبة تتميز بالمرونة، إذ من الممكن صنع أشكال مختلفة منها عن طريق عمليتي الطرق أو السحب، ومن أمثلتها: الراديوم والكالسيوم.
الفلزات الانتقالية
وتتمثل في العناصر التي تؤدي إلى نتائج متنوعة في التفاعلات الكيميائية، ومن أهم الخصائص التي تميزها هو أن البعض من المدارات الإلكترونية الخاصة بها محتوية على الكثير من الإلكترونات، ومن الأمثلة عليها: الذهب، الفضة، الزنك والنيكل.
الفلزات الأساسية
وتُعتبر من أكثر الفلزات الموصلة للكهرباء والحرارة، وهي مشابهة جدًا المعادن من حيث المظهر اللامع، ومن أمثلتها: القصدير.
أمثلة على الفلزات
إن غالبية الفلزات تأتي في صورة صلبة إلا أن بعضها قد لا يكون هكذا، إذ أن الصوديوم والبوتاسيوم من الفلزات التي يمكن أن تُقطع بالسكين، في حين الزئبق فلز سائل في درجة حرارة الغرفة، وفي التالي بعض الأمثلة على الفلزات:
- ليثيوم
- البريليوم
- صوديوم
- ملجم مغنيسيوم
- الألمنيوم
- بوتاسيوم
- كالسيوم
- سكانديوم
- تيتانيوم
- فاناديوم
- كروم
- مليون منجنيز
- حديد
- كوبالت
- نيكل
- حاس
- زنك
- الرصاص
كيف نستفيد من الفلزات
من الممكن الاستفادة من الفلزات من خلال الكثير من الطرق، ولكل فلز استخدام خاص، وفي التالي توضيح لكيفية الاستفادة من الفلزات في الحياة:
- الكروم يستخدم في طلاء الحديد والصلب.
- فوسفيد الزنك يتم استخدامه في قتل الفئران.
- الزيوليت يستخدم من أجل التخلص من عسر الماء.
- الزئبق السائل يتم استخدامه في صناعة ميزان الحرارة.
- الرصاص والزركونيوم يُستخدمان في صناعة بطاريات السيارات.
- كبريتات الباريوم يُستخدم في عمل الأشعة السينية على البطن.
- الحديد يعمل كمساعد في تحضير غاز الأمونيا من خلال عملية هابر.
- الزنك يستخدم في عملية جلفنة الحديد التي تحميه من التعرض للصدأ.
- النحاس، الحديد والألمنيوم يتم استخدامهم في صنع أواني الطبخ وأدوات المصانع.
- فلزات التيتانيوم، الصوديوم، والزركونيوم تستخدم في علوم الفضاء وبمشاريع الطاقة النووية.
خصائص أشباه الفلزات
إن أشباه الفلزات تميل لأن يكون لها مظهر معدني، إلا أنها تتصرف كما تتصرف اللافلزات في غالبية التفاعلات الكيميائية، ومن الجدير بالذكر أن كافة الفلزات تكون صلبة في درجة حرارة الغرفة، أما أشباه الفلزات في أكثر هشاشة من الفلزات، كما أنها موصلات كهربائية أضعف بكثير، وفي التالي توضيح لخصائص أشباه الفلزات:
- إن أشباه الفلزات مواد صلبة.
- لها بريق معدني وتشبه الفلزات عمومًا.
- أشباه الفلزات هشة ومن الممكن تحطيمها بسهولة.
- طاقات التأين والكهرباء تكون ما بين قيم الفلزات واللافلزات.
- يمكن لأشباه الفلزات أن توصل الكهرباء، ولكن ليست بقوة الفلزات.
- من الناحية الكيميائية تتصرف مثل اللافلزات، وتقوم بتشكيل الأيونات بسهولة، ولها حالات أكسدة كثيرة، وينتج عنها روابط تساهمية.
وتُعد أشباه الفلزات إلى حد بعيد أقل مجموعة من العناصر، إذ لا يوجد منها إلا ستة عناصر تم تصنيفها بصورة نهائية على أنها أشباه الفلزات، منها البرون، ومن الممكن أن تشتمل على ما يتراوح بين 3 إلى 6 إلكترونات تكافؤ في غلاف الطاقة الخارجي. [2]
ما هي خصائص اللافلزات
بعض اللافلزات تكون صلبة وبعضها غازية في درجة حرارة الغرف،، ومنها الكبريت، الكربون، الفوسفور، الهيدروجين، الأكسجين، والنيتروجين، وغيرها، وفي التالي خصائص اللافلزات الفيزيائية والكيميائية: [3]
الخصائص الفيزيائية للافلزات
- ليست رنانة.
- لونها شفاف.
- معادن غير لامعة.
- غير جيدة التوصيل للكهرباء والحرارة.
- المواد قد تكون صلبة وقد تكون هشة، إذ من الممكن أن تكون المواد صلبة، سائلة أو في صورة غازات في درجة حرارة الغرفة
الخواص الكيميائية للافلزات
- عناصر كهربية عالية.
- عوامل مؤكسدة كبيرة.
- تكتسب وتفقد إلكترونات التكافؤ بسهولة.
- عدد الإلكترونات في الغلاف الخارجي هو 4-8.
- تشكل أكاسيد حمضية حينما تتلامس مع الأكسجين.