أحدث الموضوعات

الفلزات Metals





قسم العالم برزيليوس  Berzelius العناصر فى بداية القرن التاسع عشر إلى أقسام رئيسيه قبل ان يعرف أي شئ عن بنية الذرة وهذه الأقسام هي :

1- الفلزات : وهى عناصر يقل عدد الالكترونات فى مستوى طاقتها الخارجي عن 4 الكترونات فى الغالب ، وتميل إلى فقد الكترونات تكافؤها لتكون أيونات موجبه تحمل عدداً من الايونات الموجبة يساوى عدد الالكترونات المفقودة ويشبه تركيب الايون الموجب تركيب الغاز الخامل الذي يسبقه فى الجدول الدوري .

2- اللافلزات : تتميز عناصر اللافلزات باحتواء مستوى طاقتها الخارجي على أكثر من أربع الكترونات فى الغالب . وتميل ذرات اللافلزات لاكتساب الكترونات لتكمل مستوى طاقتها الخارجي مكونة أيون سالب يحمل عددا من الشحنات السالبة يساوى عدد الالكترونات المكتسبة ويشبه التركيب الالكتروني للايون السالب تركيب الغاز الخامل الذي يليه

3- أشباه الفلزات : وهى عناصر تجمع فى خواصها بين الفلزات واللافلزات ولكنها اقرب للفلزات ويصعب التعرف عليها من تركيبها الالكتروني لاختلاف أعداد الالكترونات فى أغلفة تكافؤها وأشباه الفلزات هي البورون والسيلكون والجرمانيوم والزرنيخ والانتيمون والتيلوريوم  



وفى هذا الدرس أن شاء الله سوف نتكلم عن الفلزات فقط

تعريف الفلزات :
تعني العناصر الكيميائية التي تفقد الالكترونات لتكون أيونات موجبة وتجد رابطة فلزية بين ذاراتها . كما يتم وصف الفلزات أيضا على أنها شبكة من الأيونات الموجبة داخل سحابة من الالكترونات

ملاحظات هامة :
1- تشكل الفلزات 75 % من العناصر .
2- توجد جميع الفلزات في الحالة الصلبة إلا الزئبق يوجد في الحالة السائلة .
3- أقوى الفلزات فى الجدول الدورى يقع أسفل يسار الجدول وهو السيزيوم.
4- تعلم أن في الجدول الدوري ( 8 ) مجموعات تجد :
 - جميع عناصر المجموعة الأولى والثانية فلزات.
 - جميع عناصر المجموعة السابعة والثامنة لافلزات.
 - عناصر المجموعات ( 3 – 6 ) تحتوي على فلزات ولافلزات وأشباه فلزات .

مكان وجود الفلزات
1- توجد بعض الفلزات مثل : الذهب والنحاس والفضة في الصخور كعناصر حرة .
2- معظم الفلزات لها واحد أو اثنين أو ثلاثة الكترونات في الغلاف الخارجي قابلة للمشاركة بسهولة مع ذرات أخرى
3- ترتبط ذرات الفلزات مع بعضها برابطة فلزية .
4- ذرات الفلزات تكون متلاصقة فأن الكترونات هذه الذرات تكون سحابة تدور حول هذه الذرات

الخواص العامة للفلزات :
1- تمتاز بلمعانها وبريقها.
2- لها كثافة مرتفعة.
3- قابلة للطرق والسحب.
4- تحتاج لدرجة انصهارٍ عاليةٍ جداً.
5- تُعتبر من المواد جيدة التوصيل للكهرباء والحرارة.
6- يسهل تشكيل العناصر الفلزيّة وسكبها في قوالب نظراً لطراوتها.
7- تُصنّف معظم عناصر الفلزات على أنّها غير مستقرة كيميائيّاً؛ حيث تتفاعل بسرعة مع الأكسجين الموجود في الهواء وبالتالي تتأكسد.
8- تُعتبر الفلزات القلويّة من أكثر أنواع العناصر تفاعلاً.


الخواص الطرفية للفلزات :
الفلز الأخف وزنا :الليثوم Li
الفلز الأثقل وزناً : الأوزميوم Os
الفلز الأكثر هشاشة : المنجنيز Mn
الفلز أكثر قابلية للتقصف : الكروم Cr
الفلز الأعلى ثمناً : البلاتين Pt
الفلز الأكثر ندرة : الروديوم ( Rh أندر فلز طبيعي في الأرض )
الفلز الأكثر وفرة : الألومنيوم Al يشكل أكثر من 8 % من القشرة الأرضية.
الفلز الأدنى درجة إنصهار : الزئبق Hg
الفلز الأعلى درجة إنصهار : تنجستن W


وهذة قائمة بالخصائص الفيزيائية للفلزات الأعلى :




أهمية بعض العناصر الفلزية :
1- الحديد : في صناعة السيارات وأعمال البناء
2- النحاس: في صناعة أواني الطبخ، وهياكل السيارات، وصناعة سبائك البرونز، إضافةً إلى صناعة أسلاك الكهرباء.
3- الألمنيوم : في صناعة الأواني المنزلية
4- الذهب والفضة : في صناعة الحلي والمجوهرات إضافة إلى صك العملات، وصناعة الإلكترونيّات.

5- القصدير : صناعة العلب لكى لا تصدأ

تدرج الصفة الفلزية فى الجدول الدورى
1- فى الدورات الأفقية:-
تقل الصفة الفلزية كلما اتجهنا من اليسار إلى اليمين أى بزيادة العدد الذرى ونقص نصف القطر حتى تظهر أشباه الفلزات ثم تزداد الصفة اللافلزية وتنتهى الدورة بغاز خامل. ( فى الدورة أقوى الفلزات يقع فى المجموعة الأولى وأقوى اللافلزات يقع فى المجموعة السابعة)

2- فى المجموعات الرأسية:-
تزيد الصفة الفلزية وتقل الصفة اللافلزية كلما اتجهنا من أعلى إلى أسفل أى بزيادة العدد الذرى وكبر نصف القطر.

تعريفات هامة خاصة بالفلزات :
1- الفلزات القلوية
وتشمل عناصر المجموعة الأولى فى الجدول الدوري حيث تتكون من ستة عناصر شديدة التفاعل وسميت بهذا الاسم لأنها تتفاعل مع الماء منتجةً محاليل قلوية ، وتتميز بأنها لامعة – صلبه – منخفضة الكثافة ودرجات الانصهار ويزداد نشاطها كلما نزلنا فى المجموعة الأولي للأسفل وذلك بسبب ازدياد حجمها مما يسبب بضعف قوة جذب النواة فيسهل فقدها للإلكترونات ومن أهم استخداماتها:
1- الليثيوم : يستخدم في بطاريات الليثيوم المستخدمة في الهواتف النقالة والكاميرات
2- الصوديوم : موجود في ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم )
3- الصوديوم والبوتاسيوم : ضروريان للأجسام وهما موجودان بكميات قليلة في البطاطس والموز.

2- الفلزات القلوية الأرضية ( الترابية )
وتشمل عناصر المجموعة الثانية فى الجدول الدوري وتتكون من 6 عناصر وتعرف بأنها أكثر صلابة وكثافة وأعلى درجات انصهار من الفلزات القلوية - نشطة كيميائيا لكنها بدرجة أقل من الفلزات القلوية
وجودها في الطبيعة:البريليوم في الزمرد والزبرجد والماغنيسيوم موجود في كلوروفيل النباتات

3- الفلزات الانتقالية
وتشمل أي عنصر من عناصر المستوي الفرعي d فى الجدول الدوري، وتميل العناصر الانتقالية لأن يكون لها كثافة، درجة حرارة غليان ودرجة حرارة ذوبان عالية. وكما يوجد في كثير من الفلزات الانتقالية، فإن هذا يرجع إلى قدرة إلكترونات المدار d على إعادة التمركز. فالمواد الفلزية، كلما زادت فيها الإلكترونات المشاركة بين النويات، كلما كان الفلز أقوى ، ويوجد عدة خواص عامة للفلزات الانتقالية من أهمها :
1- تكون مركبات ملونة.
2- يمكن أن يكون لها أكثر من حالة تأكسد.
3- عوامل حفازة جيدة.
4- لونها فضى يميل إلى الأزرق في درجة حرارة الغرفة، فيما عدا النحاس والذهب.
5- كلها صلبة في درجة حرارة الغرفة فيما عدا الزئبق.
6- يمكن أن تكون مركبات معقدة، والتي يتم وصفها في نظرية الحقل البلوري.


4- فلزات حديدية
هي الفلزات التي تحتوي على الحديد.

5- فلزات خاملة
هي تلك التي تقاوم الأكسدة والتآكل قد. من الممكن إدراجها كفلزات نفيسة. مثل التانتالوم والبلاتين

6- فلزات نفيسة
هي فلزات لها قيمة اقتصادية عالية. تعتبر كيميائيا فلزات أقل نشاطا من الفلزات الأخرى، أكثر لمعانا وتوصيلاً للكهرباء. وكانت تاريخيا تستخدم كعملة، لكن الآن تعد أساس الاستثمار والسلع الصناعية مثل الذهب، والفضة، والبلاتين.

7- السبائك :


السبيكة هي خلط فلز مع أخر أو أكثر بنسب معينة بغرض تحسين خواصه وتحتوى على الأقل عنصر فلزي واحد حيث تمنع إضافة فلز آخر بكميات قليلة الذرات من الانزالق فوق بعضها ومن ثم تكون السبيكة الناتجة ( أقوى وأصلب وأقل عرضة للأعوجاج) وهذة قائمة بأغلب السبائك الشائعة : 


صور لبعض الفلزات : 





إقرأ إيضاً :  الرابطة الفلزية والخواص الفيزيائية للفلزات