المركب الذي يشوه الفلز

بواسطةفوري


ما هو المركب الذي يشوه الفلز


من المعروف أن الفلزات عبارة عن معادن، أي تمثل الفئة التي تتميز بجودتها بالتوصيل للكهرباء والحرارة، بجانب قابليتها لليونة والتطويع وانعكاسها الجيد للضوء، تتواجد الفلزات بشكل كبير وتحتل حيز كبير جدًا في الجدول الدوري، فهي تمثل ما يقارب ثلاثة أرباع العناصر الكيميائية المعروفة، فتوجد بكثرة كبيرة في الأرض ويكون من أكثر الفلزات المتعارف عليها والموجودة بكثرة في القشرة الأرضية هي الألمونيوم، والحديد، والكالسيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، والمغنيسيوم، ويوجد الكثير منها في المواد الخام، وهي تكون عبارة عن مواد حاملة للمعادن، ولكن يوجد القليل منها مثل النحاس والذهب والبلاتين والفضة في صورة حرة، نظرًا لبطء تفاعلهما مع العناصر الأخرى بسهولة.


في الواقع العوامل التي قد تسبب تشوه للفلزات عديدة، مثل اللحام والتني، ودرجة الحرارة، والطرق، وغيرهما من المؤثرات، ولكن حين نأتي للمركبات، فإن


أكسيد الفلز هو المركب الذي يشوه الفلز


، فلا نجد مركب يسبب تشوه للفلزات، أكثر من

أكسيد الفلز

نفسه


،


حيث تقوم الأكاسيد بالتفاعل مع الهواء، والأكسجين الموجود به، وبالتالي تتفاعل مع المواد الفلزية لتحول من أصلها، فمثلًا تقوم بتحويل النحاس إلى أكسيد النحاس، والحديد إلى أكسيد الحديد وهكذا، مما يسبب تشوه لأصل المعدن الخام ويغير من خصائصه الكيميائية.


ما هي الفلزات


تنقسم العناصر بشكل عام  إلى فلزات وهي المعادن، ولافلزات، وعلى هذا الأساس نستطيع أن نميز بينهم من خلال الخواص الكيميائية والفيزيائية لكلًا منهما،


تُعرف الفلزات أو المعادن على أنها عناصر لها خصائص مميزة، مثل القابلية للتطويع والليونة والموصلات الرنانة والجيدة للحرارة والكهرباء


، كما ذكرنا من قبل، في حين أن اللافلزات من  العناصر الغير المرنة، والمطلة، والرنانية، بجانب أنها من العناصر رديئة التوصيل  للحرارة والكهرباء، وفي هذا المقال سوف نقوم بدراسة كل خصائص الفلزات واللافلزات، حتى نتمكن من التفريق بينهم، [1]


خصائص الفلزات


يعرف الفلز أو  المعدن في الكيمياء، بأنه عنصر يمكنه بسهولة تكوين أيونات موجبة، وتسمى تلك الأيونات الموجبة بالكاتيونات كما أنه يميل إلى تكوين روابط معدنية، تتميز المعادن أيضًا بخصائصها الكيميائية والفيزيائية مثل قابليتها للتطويع والليونة والتأين وخصائص الترابط، وإليك الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفلزات:


الخصائص الفيزيائية


  • إمكانية طرق الفلزات إلى صفائح رقيقة، وهذا دليل على امتلاك الفلزات لخاصية المرونة.

  • أمكانية سحب المعادن المطلية إلى أسلاك وتشكيلها، من خلال فلز النحاس.

  • تمتلك الفلزات خاصية اللمعان، أي أنها تعمل على عكس الضوء بشكل جيد.

  • تتميز الفلزات بالصلابة، مما يُكسبها القوة ويجعل من الصعب تقطيعها.

  • تعمل الفلزات كموصل جيد للحرارة، مثل الحديد والألمونيوم.

  • تمتلك خاصية الرن، أي أن عند الطرق عليها تصدر صوتًا رنانًا.

  • يمكن من تشكيلها من خلال خاصية قوة الشد.


الخصائص الكيميائية


  • تتفاعل الفلزات مع عنصر الأكسجين، وتكون أكاسيد الفلزات التي تعمل على تشوه الفلزات الأصلية، من خلال معادلة، فلز + أكسجين = فلز أكسيد، أو يتكون من خلال تفاعل أكسيد الفلز مع الماء، مثال على ذلك، المغنيسيوم من الفلزات فعند تفاعله مع عنصر الأكسجين الموجود في الهواء أو الماء، يكون أكسيد المغنيسيوم، ولكن عند إذابة أكسيد المغنيسيوم في الماء فيتحول إلى هيدروكسيد المغنيسيوم، وإليك التوضيح من خلال المعادلة الكيميائية، 2 مجم + 2 2 مجم O ، MgO + H 2 O  Mg (OH) 2.

  • تفاعل الإزاحة، وهنا يكون التفاعل من خلال قوة الفلزات، فالفلز الأقوى يستطيع إزاحة الفلز الأقل قوة من خلال إزاحته من ملحه، مثال على ذلك، فلز الحديد أكثر قوة وتفاعل من فلز النحاس إذا عنده القدرة على إزاحة النحاس من ملحه، وإحلال مكانه، وإليك معادلة توضيحية على ذلك، CuSO 4 +  FeSO 4 + نحاس.

  • تفاعل الفلزات مع القلويات، تستطيع الفلزات التفاعل مع القلويات مثل تفاعل هيدروكسيد الصوديوم ليعطي ملح وغاز الهيدروجين، مثال على ذلك، تفاعل فلز الألومنيوم مع هيدروكسيد الصوديوم، فيتكون ألومينات الصوديوم وغاز الهيدروجين، وإليك معادلة توضيحية، Al + NaOH  NaAlO 2 + H 2 .

  • تفاعل الفلزات مع الأحماض، تستطيع الفلزات أن تتفاعل مع الأحماض مكونة ملح وغاز الهيدروجين، ولكن بدرجات متفاوتة فبعض المعادن تتفاعل بقوة مع الأحماض وبعضها ببطئ، مثال على ذلك، تفاعل فلز الماغنسيوم مع حمض الهيدروكلوريك، فيتكون عند ذلك كلوريد المغنيسيوم والهيدروجين.

  • تستطيع الفلزات التفاعل مع الماء وتكوين هيدروكسيد الفلز، وغاز الهيدروجين، مثال على ذلك تفاعل فلز الصوديوم مع الماء، فيتكون فلز هيدروكسيد الصوديوم وغاز الهيدروجين، والمعادلة التالية توضح، Na + H 2 O  NaOH + H 2.

  • من ضمن التفاعلات الكيميائية الأخرى للفلزات هي قدرتها على تحويل، ورق عباد الشمس من اللون الأحمر إلى اللون الأزرق، وذلك من خلال المحلول المائي لأكسيد الفلز. [2]


فيما تستخدم الفلزات


الفلزات هي المعادن المحيطة بنا مثل الحديد والنحاس والألمونيوم والذهب والفضة وغيرها من المعادن، وبالتالي لا يقتصر استخدامها على المعامل والمختبرات فقط، لإجراء التجارب الكيميائية، وإنما هي جزء لا يتجزء من حياتنا اليومية، وإليك بعض التطبيقات العملية التي تدخل الفلزات في تصنيعها بشكل أساسي:


  • تستخدم الفلزات  في عمليات النقل، من خلال دخولها في تصنيع السيارات والحافلات والشاحنات والقطارات والسفن والطائرات، وفي مجال الفضاء الجوي من خلال صناعة الصواريخ، والأقمار الصناعية.

  • تصنيع الأجهزة الإلكترونية مثل الكمبيوتر، و الراديو والتليفزيون، والآلات الحاسبة، والكاميرات وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الحساسة.

  • تدخل في مجال الاتصالات الخاص بالأقمار الصناعية، والتي تعتمد بشكل أساسي على وجود القشرة الصلبة الخفيفة بالمعدن.

  • تدخل أيضًا في تصنيع المواد الغذائية، وتصنيع الاجهزة التي تعمل على حفظ وتسخين الطعام، مثل الميكروويف والافران، والثلاجات.

  • تدخل في أعمال البناء من خلال صناعة الحديد والصلب.

  • تدخل في صناعة الأطراف الصناعية الطبية، والتطبيقات الطبية الحيوية الأخرى.

  • تدخل في إنتاج وتوزيع الطاقة الكهربائية، من خلال دخولها في صناعة الغلايات والمولدات الكهربائية، والتوربينات، والمحولات، وخطوط الطاقة، والمفاعلات النووية، والآبار المسئولة عن خطوط الأنابيب والنفط.

  • تدخل في مجال الزراعة، من خلال صناعة الجرارات والأدوات الزراعية المستخدمة. [3]


ما هي اللافلزات


يمكن تعريف اللافلزات في الكيمياء، على أنها عنصر كيميائي يقوم باكتساب إلكترونات بشكل عام في تفاعل كيميائي، وذلك عندما يتفاعل مع فلز، تميل اللافلزات إلى تكوين أحماض إذا تم دمجها مع عنصري الأكسجين والهيدروجين، ومن اللافلزات المتعارف عليها،عنصر الكلور والكربون، والبروم، والكبريت، والفوسفور، تختلف اللافلزات في خصائصها عن الفلزات، كما ذكرنا في نبذة صغيرة من قبل، وفيما يلي سوف نتعرف على الخصائص الفيزيائية و الكيميائية للافلزات:


الخصائص الفيزيائية للافلزات


  • لا يمكن طرق اللافلزات إلى صفائح رقيقة وتشكيلها كما هو الحال في الفلزات، وهذا يعني أن اللافلزات لا تمتلك خاصية المرونة، كما أنها هاشة جدًا وعند تعرضها للطرق تتفتت إلى قطع صغيرة.

  • لا يمكن سحب وتشكيل اللافلزات داخل الأسلاك، أي أنها ليست مُطيلة.

  • اللافلزات غير موصلة للحرارة أو الكهرباء، وبالتالي رديئة التوصيل.

  • لا تحتوي على خاصية اللمعان التي لها دور في انعكاس الضوء.

  • اللافلزات غير متحملة للأوزان الثقيلة، أي أن لها قوة شد منخفضة.

  • ليست بها خاصية الرن، وبالتالي لا تُصدر أي صوت عند الطرق عليها.

  • غير صلبة ويمكن قطعها بسهولة.


الخصائص الكيميائية للافلزات


  • تتفاعل اللافلزات مع الأكسجين وتكون أكاسيد اللافلزات ذات الطبيعة الحمضية، مثال على ذلك تفاعل الكبريت مع عنصر الأكسجين، فيتكون ثاني أكسيد الكبريت، وعند إذابة ثاني أكسيد الكبريت في الماء ينتج عنه حمض الكبريتيك، وإليك معادلة للتوضيح، S + O 2 SO 2 ، SO 2 + H 2 O  H 2 SO 3.

  • تقوم اللافلزات على تحويل ورقة عباد الشمس من اللون الأزرق إلى الأحمر من خلال المحلول المائي.

  • اللافلزات غير متفاعلة مع الماء بشكل صريح.

  • تتفاعل اللافلزات مع الأحماض المركزة فقط ولا تتفاعل مع الأحماض المخففة، مثل C + conc. 4HNO 3 CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O.

  • تقوم اللافلزات بالتفاعل مع القلويات القوية، ولكنها لا تنتج غاز الهيدروجين، كما أنها عند التفاعل يجب أن تكون درجة الحرارة عاليه، مثال على ذلك، 4S + 8NaOH  Na 2 SO 4 + 3Na 2 S + 4H 2 O، عند درجة حرارة> 600.

  • تقوم اللافلزات بإزاحة اللافلز الأقل تفاعل من محلول الملح، مثل إزاحة عنصر البروم لليود في مركبات اليوديد بوتاسيوم لأن البروم أكثر تفاعلًا من اليود. [2] [4]