ما هي خصائص الفلزات
ما هي خصائص الفلزات ؟ وصف للمعادن اللامعة التي توصل الكهرباء تتم دراسة المعادن في الكيمياء كعناصر، وتعرف في اللغة الإنجليزية بالمعادن. تتمتع المعادن بالعديد من الخصائص المميزة التي تميزها عن العناصر الأخرى. وفيما يلي شرح للخصائص الكيميائية والفيزيائية للمعادن:
ما هي خصائص الفلزات
- التفاعل مع الماء.
- التفاعل مع الأحماض.
- التفاعل مع القواعد.
- التفاعل مع الأكسجين.
التفاعل مع الماء: فقط المعادن التي تتفاعل بقوة مع الماء هي القادرة على التفاعل، ولكن ليس كل المعادن. على سبيل المثال، يتفاعل الصوديوم بقوة مع الماء والأكسجين، مما ينتج عنه كمية كبيرة من الحرارة أثناء هذه العملية. ولذلك يتم تخزين الصوديوم في الكيروسين لمنع تفاعله مع الأكسجين أو الرطوبة.
التفاعل مع الأحماض: يتم إنتاج غاز الهيدروجين عندما يتفاعل المعدن مع الأحماض. على سبيل المثال، عندما يتفاعل الزنك مع حمض الهيدروكلوريك، يتكون كلوريد الزنك وغاز الهيدروجين.
التفاعل مع القواعد: لا تتفاعل جميع المعادن مع القواعد، ولكن عندما تتفاعل، فإنها تنتج غاز الهيدروجين وأملاح المعادن. عندما يتفاعل الزنك مع هيدروكسيد الصوديوم القوي، يتكون زنك الصوديوم وغاز الهيدروجين.
التفاعل مع الأكسجين: تتشكل أكاسيد المعادن عندما تحترق المعادن في وجود الأكسجين، وتعد أكاسيد المعادن هذه جزءًا أساسيًا من الطبيعة. على سبيل المثال، عندما يحترق شريط من عنصر المغنيسيوم في وجود الأكسجين، يتكون أكسيد المغنيسيوم، وعندما يذوب أكسيد المغنيسيوم في الماء، يتكون هيدروكسيد المغنيسيوم.
اقرأ أيضًا: سبب تنوع المناخات
الخصائص الفيزيائية للمعادن
- المعادن موصلة جيدة للحرارة والكهرباء.
- المعادن ناعمة ومتينة.
- لديها القدرة على طيها.
- المعادن لها صدى.
- معادن لامعة.
- جميع المعادن موصلة جيدة للحرارة والكهرباء: ولذلك نجد أن أواني الطبخ والمكاوي تصنع من معادن معدنية، لأنها موصلة للحرارة بشكل جيد.
- ليونة: يمكن تعريف الليونة بأنها قدرة المادة على التمدد إلى أسلاك. وتسمح هذه القدرة بتحويل المعادن المعدنية إلى أسلاك، بالإضافة إلى كونها متينة للغاية.
- تطويع: الخاصية موجودة في العناصر التي يمكن ضربها حتى تصبح صفائح مسطحة. تستخدم صفائح الألمنيوم في صناعة الطائرات نظراً لخفة وزنها وقوتها، كما تستخدم صفائح معدنية أخرى في صناعة السيارات والأواني وغيرها.
- المعادن الرنانة: يُصدر طائر الفينيق أصواتًا عميقة أو رنانة عندما يصطدم بأي جسم صلب آخر.
- جميع المعادن لها مظهر لامع: يمكن صقل هذه المعادن للحصول على مظهر لامع.
تعريف المعادن
تُعرف المعادن في الكيمياء بأنها عناصر يمكنها بسهولة تكوين أيونات موجبة تُعرف باسم الكاتيونات. تميل المعادن إلى تكوين روابط معدنية وتتميز بخصائصها الكيميائية والفيزيائية، مثل قابليتها للطرق، والليونة، والتأين، وخصائص الترابط، وغيرها. ومن الجدير بالذكر أنهم المركبات الطبيعية الموجودة في القشرة الأرضية. وغالبا ما توجد في شكل خامات معدنية، مرتبطة ببعضها البعض أو بالعديد من العناصر الأخرى. كما أنها توجد بشكل طبيعي في الصخور التي تغسلها المياه السطحية والمياه الجوفية والغبار الجوي.
أنواع المعادن
تنقسم المعادن إلى فئات مختلفة، منها القلويات، والقلوية الترابية، والأساسية، والمعادن الانتقالية، وفيما يلي شرح لكل منها:
الفلزات القلوية
تعتبر الفلزات القلوية من أكثر المواد الكيميائية تفاعلاً في المعادن، ويعتبر الليثيوم والصوديوم من أبرز أنواع الفلزات القلوية، وهذه العناصر لها عدد تأكسد +1.
المعادن الأرضية القلوية
تصنف العناصر الكيميائية التي تنتمي إلى الفلزات القلوية ضمن مجموعة الفلزات النشطة. وتتميز برقم الأكسدة +2. كلهم جامدون ومرنون. يمكن صنع أشكال مختلفة باستخدام عملية الرسم أو الطرق. وتشمل الأمثلة الراديوم والكالسيوم.
المعادن الانتقالية
هي العوامل التي تؤدي إلى التفاعلات الكيميائية المختلفة، ومن أبرز الخصائص التي تميزها أن بعض مداراتها الإلكترونية تحتوي على عدد كبير من الإلكترونات، ومن أمثلتها: الذهب، والفضة، والزنك، والنيكل.
المعادن الأساسية
يعد القصدير من أكثر المعادن توصيلًا للكهرباء والحرارة، ويشبه المعادن إلى حد كبير في المظهر اللامع.
أمثلة على المعادن
توجد غالبية المعادن في حالة صلبة، ولكن يمكن أن يكون بعضها في حالة أخرى. الصوديوم والبوتاسيوم معادن يمكن قطعها بالسكين، بينما الزئبق معدن سائل في درجة حرارة الغرفة. هذه بعض الأمثلة على المعادن:
اقرأ أيضًا: جزم الأفعال الخمسة
- الليثيوم
- البريليوم
- صوديوم
- ملغ من المغنيسيوم
- الألومنيوم
- البوتاسيوم
- الكالسيوم
- سكانديوم
- التيتانيوم
- الفاناديوم
- كروم
- مليون منجنيز
- حديد
- الكوبالت
- النيكل
- هو شعر
- الزنك
- يقود
كيف نستفيد من المعادن؟
يمكن استخدام المعادن بأكثر من طريقة، ولكل معدن استخدامه الخاص. وفيما يلي شرح لكيفية استخدام المعادن في الحياة:
- يستخدم الكروم في طلاء الحديد والصلب.
- يستخدم فوسفيد الزنك للتخلص من الفئران.
- يستخدم الزيوليت في تنقية المياه من الأملاح الزائدة.
- ويستخدم الزئبق السائل في صناعة موازين الحرارة.
- ويستخدم الرصاص والزركونيوم في بطاريات السيارات.
- تستخدم كبريتات الباريوم لعمل الأشعة السينية لمنطقة البطن.
- يستخدم الحديد كمحفز في إنتاج غاز الأمونيا بواسطة عملية هابر.
- يستخدم الزنك في عملية طلاء الحديد لحمايته من التآكل.
- ويستخدم النحاس والحديد والألمنيوم في صناعة أواني الطبخ وأدوات المصانع.
- وتستخدم معادن التيتانيوم والصوديوم والزركونيوم في علوم الفضاء ومشاريع الطاقة النووية.
خصائص الفلزات
تميل أشباه الفلزات إلى أن يكون لها مظهر معدني، ولكنها تتصرف كما تفعل اللافلزات في معظم التفاعلات الكيميائية. ومن الجدير بالذكر أن جميع المعادن تكون صلبة في درجة حرارة الغرفة، في حين أن أشباه الفلزات أكثر هشاشة من المعادن وأضعف بكثير في توصيل الكهرباء. وفيما يلي شرح لخصائص الفلزات:
- الفلزات هي مواد صلبة.
- لديهم بريق معدني ويشبه المعادن بشكل عام.
- الفلزات هشة وسهلة الكسر.
- يقع التأين والطاقات الكهروستاتيكية بين قيم المعادن وغير المعادن.
- تتمتع أشباه الفلزات بالقدرة على توصيل الكهرباء، ولكن ليس بقوة الفلزات.
- تتصرف هذه المادة بشكل مشابه للمعادن، فهي تتفاعل بسهولة لتكوين أيونات، ولها حالات أكسدة متعددة وتشكل روابط تساهمية.
أشباه الفلزات هي أصغر مجموعة من العناصر الموجودة على الأرض، حيث تحتوي على ستة عناصر فقط مصنفة بشكل نهائي على أنها أشباه فلزات، بما في ذلك البرونز، وتمتلك هذه العناصر ما بين 3 إلى 6 إلكترونات تكافؤ في غلافها الخارجي.
اقرأ أيضًا: غزوه من سبع حروف
ما هي خصائص اللافلزات؟
وتتراوح حالة اللافلزات بين الصلبة والغازية في درجة حرارة الغرفة، وتشمل الكبريت والكربون والفوسفور والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين وغيرها. وتتميز اللافلزات بخصائصها الفيزيائية والكيميائية.
الخصائص الفيزيائية للمعادن
- لا الرنانة.
- لونه شفاف.
- معادن ماتي.
- – ليس موصلاً جيداً للكهرباء والحرارة.
- تختلف الخواص الفيزيائية للمواد بين الصلبة والهشة. يمكن أن تكون المواد في الحالة الصلبة، أو الحالة السائلة، أو الحالة الغازية في درجة حرارة الغرفة.
الخواص الكيميائية للمعادن
- مكونات كهربائية عالية.
- عوامل مؤكسدة هامة.
- يكتسبون ويفقدون إلكترونات التكافؤ بسهولة.
- عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي للذرة هو 4-8.
- تتشكل الأكاسيد الحمضية عندما تتلامس مع الأكسجين.