ترتيب المعادن حسب الثقل

معدن الألومنيوم (Al) وكتلته الذرية 26.98154.
معدن التيتانيوم (Ti) وكتلته الذرية 47.90.
معدن الفاناديوم (V) وكتلته الذرية 50.9415.
معدن الكروم (Cr) وكتلته الذرية 51.996.
معدن المنجنيز (Mn) وكتلته الذرية 54.9380.00.
معدن الحديد (Fe) وكتلته الذرية 55.847.
معدن النيكل (Ni) وكتلته الذرية 58.70.
معدن الكوبالت (Co) وكتلته الذرية 58.9332.00.
معدن النحاس (Cu) وكتلته الذرية 63.546.000.
معدن الزنك (Zn) وكتلته الذرية 65.38.
معدن النيوبيوم (Nb) وكتلته الذرية 92.9064.
معدن الموليبدينوم (Mo) وكتلته الذرية 95.94.
معدن الروديوم (Rh) وكتلته الذرية 9055.
معدن البلاديوم (Pd)وكتلته الذرية 106.4.
معدن الفضة (AG) وكتلته الذرية 107.868.000.
معدن الكادميوم (Cd) وكتلته الذرية 112.41.
معدن الإنديوم (In) وكتلته الذرية 114.82.
معدن القصدير (Sn) وكتلته الذرية 118.69.
معدن التنتالوم (Ta) وكتلته الذرية 180.9479.
معدن التنجستن (W) وكتلته الذرية 183.85.
معدن الرينيوم (Re) وكتلته الذرية 186.207.
معدن الأوزميوم (Os) وكتلته الذرية 190.2.
معدن الإيريديوم (Ir) وكتلته الذرية 192.22.
معدن البلاتين (Pt) وكتلته الذرية 195.09.
معدن الذهب (Au) وكتلته الذرية 196.9665.
معدن الزئبق (Hg) وكتلته الذرية 200.59.
معدن الرصاص (Pb) وكتلته الذرية 207.2.
معدن البزموت (Bi) وكتلته الذرية 208.9804.

يضم

الجدول الدوري

عدد 118 عنصراً كيميائياً، وتلك العناصر مرتبة فيه من اليسار إلى اليمين، ومن أعلى إلى أسفل بترتيب العدد الذري الذي يتزامن مع الكتلة الذرية أو ما نسميها بثقل العنصر، وتتكون عناصر هذا الجدول من غازات سوائل ومعادن طبيعية وغير طبيعية، وبالنظر إلى المذكور سابقاً نجد أننا رتبنا المعادن الطبيعية من الأخف إلى الأثقل تبعاً للكتلة الذرية، وبهذا يكون معدن البزموت (Bi) وكتلته الذرية 208.9804؛ هو أثقل المعادن الطبيعية في الجدول الدوري. [1] [2]

ترتيب المعادن الطبيعية في الجدول الدوري تبعاً للعدد الذري

معدن الألومنيوم (Al) وكتلته الذرية 13.
معدن التيتانيوم (Ti) وعدده الذري 22.
معدن الفاناديوم (V) وعدده الذري 23.
معدن الكروم (Cr) وعدده الذري 24.
معدن المنجنيز (Mn) وعدده الذري 25.
معدن الحديد (Fe) وعدده الذري 26.
معدن النيكل (Ni) وعدده الذري 28.
معدن الكوبالت (Co) وعدده الذري 27.
معدن النحاس (Cu) وعدده الذري 29.
معدن الزنك (Zn) وعدده الذري 30.
معدن النيوبيوم (Nb) وعدده الذري 41.
معدن الموليبدينوم (Mo) وعدده الذري 42.
معدن الروديوم (Rh) وعدده الذري 45.
معدن البلاديوم (Pd)وعدده الذري 46.
معدن الفضة (AG) وعدده الذري 47.
معدن الكادميوم (Cd) وعدده الذري 48.
معدن الإنديوم (In) وعدده الذري 49.
معدن القصدير (Sn) وعدده الذري 50.
معدن التنتالوم (Ta) وعدده الذري 73.
معدن التنجستن (W) وعدده الذري
معدن الرينيوم (Re) وعدده الذري 75.
معدن الأوزميوم (Os) وعدده الذري 76.
معدن الإيريديوم (Ir) وعدده الذري
معدن البلاتين (Pt) وعدده الذري
معدن الذهب (Au) وعدده الذري 79.
معدن الزئبق (Hg) وعدده الذري
معدن الرصاص (Pb) وعدده الذري 82.
معدن البزموت (Bi) وعدده الذري [1] [2]

الخصائص المشتركة للمعادن

الصلابة.
القابلية للتشكيل.
موصلات جيدة للحرارة والكهرباء.
اللمعان.
ذات خواص مغناطيسية.
ذات صوت.
لها نقطة انصهار وغليان.
ذات كثافة عالية.
ذات لون رمادي.
تتفاعل مع الأحماض لتكوين الأملاح والماء.
تتفاعل مع الأكسجين.

تشغل المعادن عدداً كبيراً من العناصر الكيميائية في الجدول الدوري، وكثيراً ما نجدها تدخل ضمن عديد من الصناعات من حولنا، فنجدها في السيارات، والمباني، والمعدات الطبية، والأجهزة الإلكترونية وغير ذلك، ولعل هذا يحدث بفضل خواصها المختلفة الفيزيائية والكيميائية، فبالنظر إلى معدن مثل الرصاص؛ نجده معدن ثقيل الوزن وكثيف، أما الزئبق فهو معدن سائل يدخل في صناعة المعدات الطبية وغيرها.

الصلابة:

تميل العناصر المعدنية إلى الصلابة ومقاومة التشوه الميكانيكي، وهذه خاصية فيزيائية فريدة، وفي الحقيقة ليست كل المعادن صلبة فكما قولنا سابقاً قد نجد الزئبق السائل أو الصوديوم اللين سهل التشكيل، ولكننا نتكلم عن أن هذه الخاصية يشملها العدد الأكبر من العناصر المعدنية، مما يجعلها الخيار الأمثل في التطبيقات الصناعية، إذ لديها عوامل جذب قوية لذراتها وجزيئاتها، فتكون المسافة الموجودة بينهم صغيرة جداً لا تسمح بالحراك، وبهذا تكون كتلتها الذرية كبيرة.

القابلية للتشكيل:

من أهم خواص المعادن الفيزيائية أنها قابلة للتطويع حتى أثقل المعادن الطبيعية في الجدول الدوري، فيمكن تشكيلها وجعلها تنحني وتغير من شكلها دون أن تنكسر أو تفقد صلابتها، وهذا ما يجعلنا نضغط بعض المعادن مثل الذهب دون خوف من فقده لخواصه، فيمكننا تشكيله لسبيكة ثقيلة، أو شريحة خفيفة جداً، وكذلك نشكله كيفما أردنا؛ فنصنع منه المشغولات الذهبية من سلاسل وخواتم وغيرهم، والسبب في وجود هذه الخاصية هو أن الإلكترونات في المعادن غير متمركزة، إذ يمكن للذرات أن تتحرك قليلاً دون كسر في روابطها الكيميائية.

موصلات جيدة للحرارة والكهرباء:

من الخواص الفيزيائية للمعادن أنها تصل جيداً بالحرارة والكهرباء، فلديها القدرة على تخزين ونقل الحرارة على التوالي، وبالنظر إلى قدرة المقلاة الموضوعة على الموقد توصيل الحرارة للطعام وتسخينه، نرجع هذا بسبب قدرة الذرات في المقلاة المعدنية على امتصاص الطاقة الحركية، فالحرارة مجرد حركة للجزئيات، ونظراً لأن ذرات المعدن متماسكة جداً، فإن حركة حرارة أي ذرة تنتقل بسهولة، وهذا ما نطبقه أيضاً على قدرة المعادن للتوصيل الجيد بالكهرباء، فإلكترونات المعادن حرة الحركة، وعند تطبيق جهد كهربائي عليها، فالمجال الناتج عنه يكون سبباً في حركة شحنات الإلكترونات من الطرف السالب إلى الطرف الموجب.

اللمعان:

من الخواص الفيزيائية للمعادن أنها تتمتع بمظهر لامع بفحصها تحت ضوء الشمس، وهذا نلمسه في الذهب والفضة والبلاتين، وقد يفسر هذا البريق على تفاعل الضوء مع الإلكترونات الموجودة في المعادن، فأثناء حركة الإلكترونات الحرة تمتص الفوتونات الساقطة عليها من الضوء وتدخل في حالة طاقة مثارة، وعندما يعود الإلكترون إلى حالته الأصلية، فإنه يطلق بعض الطاقة على شكل فوتونات، نظراً لأن كمية الطاقة في النظام يجب أن تظل ثابتة، وهذا الأمر تراه العين البشرية في صورة وهيج.

ذات خواص مغناطيسية:

من الخواص الفيزيائية للمعادن تأثرها بالمجال المغناطيسي، وذلك بسبب احتوائها على عديد من المدارات الإلكترونية المفتوحة، وبهذا يمكن للإلكترونات أن تتحرك وتغير من اتجاهها كثيراً وتتجه نحو المجال المغناطيسي.

ذات صوت:

من الخواص الفيزيائية المميزة للمعادن أنها تصدر صوتاً يُسمى الصوت المعدني، وهو صوت رنان، لهذا تُستخدم في صناعة الأجراس، وأسلاك الآلات الموسيقية.

لها نقطة انصهار وغليان:

من الخواص الفيزيائية للمعادن أن نقاط انصهارها وغليانها مرتفعة جداً

.

ذات لون رمادي:

هذا ليس حال كل المعادن، ولكنه لون العدد الأكبر منها، فمن الخواص الفيزيائية لغالبية المعادن أنها رمادية اللون؛ ما عدا الذهب لونه أصفر، والنحاس لونه بني محمر.

تتفاعل مع الأكسجين:

من الخواص الكيميائية للمعادن أنها تتفاعل مع الأكسجين، فتتحول إلى أكاسيد معدنية مثل:

تفاعل الحديد مع الأكسجين: لا يتفاعل الحديد مع الأكسجين في درجة حرارة الغرفة؛ ولكن عندما يُسخين الحديد بقوة في الهواء، فإنه ينتج أكسيد الحديد. 3Fe + 2O2 ⇨ Fe3O4
تفاعل الزنك مع الأكسجين: لا يتفاعل الزنك مع الأكسجين في درجة حرارة الغرفة؛ لكنه يعطي أكسيد الزنك عند تسخينه بقوة في الهواء. 2Zn + O2 ⇨ 2ZnO
تفاعل الألمنيوم مع الأكسجين: لا يتفاعل الألمنيوم مع الأكسجين عند درجة حرارة الغرفة؛ ولكنه يعطي أكسيد الألومنيوم عند الاحتراق في الهواء. 4Al + 3O2 ⇨ 2Al2O3
تفاعل النحاس مع الأكسجين: لا يتفاعل النحاس مع الأكسجين عند درجة حرارة الغرفة؛ ولكن عند تسخينه بقوة فإنه يعطي أكسيد النحاس. 2Cu + O2 ⇨ 2CuO [3] [4]