بحث عن الفلزات واللافلزات، للمعادن خواص معينة وللمعادن خواص أخرى وهناك عدة اختلافات بين المعادن واللافلزات، وتشمل هذه الاختلافات قوة أو ضعف توصيل الكهرباء أو توصيل الحرارة وغيرها من الاختلافات التي تميز كل عنصر عن الآخر، وبسبب هذه الاختلافات لكل منهما استخدامات مختلفة عن الأخرى، الطبيعة من حولنا تحتوي على العديد من العناصر التي تنقسم إلى معادن وغير فلزية أما المعادن فهي مجموعة من العناصر يوجد فيها إلكترونات تكون عناصر موجبة وعناصر سلبية، سنتحدث علي بحث عن الفلزات واللافلزات.
خصائص المعادن
- المعادن موصلات جيدة للحرارة والكهرباء.
- تتمتع المعادن بدرجة من اللمعان ، وتتميز بمرونتها وقدرتها على ثنيها دون تشقق ، والسبب كثافتها العالية. المعادن قابلة للطرق ولطيفة.
- المعادن لها نقاط انصهار وغليان عالية ، أي أنها تذوب عند درجة حرارة عالية بدلاً من درجة حرارة منخفضة.
- تميل المعادن إلى تكوين أيونات موجبة بفقدان الإلكترونات.
- تعتبر الروابط المعدنية الكيميائية من أقوى الروابط ، ويمكن للمعادن أن تترابط مع معادن أخرى ، ويمكنها أيضًا الارتباط مع اللافلزات.
- المعادن لها القدرة على تشكيل السبائك.
- تشكل المعادن جزءًا كبيرًا من جسم الإنسان وقشرة الأرض أيضًا.
- تصنف معظم المعادن على أنها عناصر غير مستقرة كيميائيًا ، لأنها تتفاعل بسرعة مع الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي وبالتالي تتأكسد.
- الفلزات القلوية هي أكثر المعادن تفاعلًا ، وتعتبر قوية ومتينة على الرغم من مرونتها.
- تتشكل الروابط الأيونية بين العناصر المعدنية نفسها ، أو بين العناصر المعدنية والعناصر غير المعدنية ، وتعتبر هذه الروابط الأيونية من أقوى الروابط الكيميائية.
- هناك أيضًا روابط قوية بين ذرات المعدن ، مما يجعل من الصعب فصل ذراته عن بعضها البعض.
- تشكل المعادن أو المعادن أحد أهم مكونات جسم الإنسان – الكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والحديد والبوتاسيوم والزنك.
- تشكل المعادن أيضًا جزءًا كبيرًا من قشرة الأرض ، مثل الألومنيوم والكالسيوم والحديد والبوتاسيوم والمغنيسيوم والمنغنيز والتيتانيوم.
تصنيف المعادن في الجدول الدوري
- الفلزات القلوية: وهي عناصر المجموعة الأولى من الجدول الدوري ، وتتميز هذه العناصر بإمكانية الذوبان وإعادة التشكيل ، وتتميز بقلة كثافتها وشدتها في التفاعل ، ويمكن إضافة مواد أخرى قلوية المعادن ، عادة ما تكون نوعًا من الحلول المعقدة ، والتي لها تفاعلات واضحة ، مثل ملح الطعام.
- معادن الأرض القلوية: هذه هي عناصر المجموعة الثانية في الجدول الدوري. تتميز هذه العناصر بصلابتها وبريقها ودرجة مرونتها.
- المعادن الأساسية: هي معادن موصلة جيدة للكهرباء والحرارة ولها بريق معدني ويمكن تشكيلها.
- المعادن الانتقالية: وهي معادن تحتوي على حالات أكسدة متعددة ويلاحظ عليها ما يسمى بالصدأ. تتميز هذه النوعية بالذوبان عند درجات حرارة عالية ، وهذا النوع أقل تفاعلاً مع العناصر الأخرى. من الممكن إعادة تشكيل هذه المعادن الانتقالية ويتم تصنيعها بناءً على درجة انصهار كل معدن ، بما في ذلك أمثلة النحاس والحديد لهذه المعادن.
- المعادن النبيلة: لها اسم آخر وهو المعادن الثمينة ، وسبب تسميتها بهذا الاسم عدم ارتباطها بعناصر أخرى ووجودها في الطبقة العليا من الأرض بشكل نقي خالٍ من أي شوائب ، و وبالتالي لا تعتبر هذه المعادن جزءًا من مركبات كيميائية ، بل هي موجودة بشكل فردي ولا تتفاعل مع أي عناصر أخرى مثل الذهب.
- المعادن الضعيفة: لا يستخدم هذا النوع من المعدن بمفرده ولكن يجب استخدامه مع أنواع أخرى من المعادن القوية ويستخدم في العديد من الصناعات مثل القصدير والرصاص.
ما هي سبيكة
السبيكة عبارة عن مزيج من المواد المعدنية ، وتحتوي السبيكة على عنصر معدني واحد على الأقل مثل الفولاذ والنحاس الأصفر والبرونز ، وتُصنع هذه السبائك للاستخدام في تطبيقات خاصة.
ومن الأمثلة على هذه التطبيقات المحركات النفاثة ، التي تحتوي على أكثر من عشرة مكونات.
العوامل المؤثرة على الروابط المعدنية
- كثافة الشحنة التي يكتسبها أيون عندما يفقد جميع إلكتروناته الموجودة في مداره الأخير ، والعلاقة بين قوة الرابطة المعدنية وكثافة الشحنة هي علاقة مباشرة ، فكلما زادت كثافة الشحنة ، كانت أقوى وأعلى السندات معدنية.
- حجم الأيون يتناسب طرديا مع عدد المدارات.
خصائص الروابط المعدنية
- إنها رابطة كيميائية تحدث بين عنصرين معدنيين.
- لا تفقد المعادن إلكترونات التكافؤ ولا تشاركها مع الذرات المجاورة. بدلاً من ذلك ، تتداخل مجالات الطاقة الخارجية مع بعضها البعض وتشكل نموذجًا للإلكترونات الحرة.
- لا ترتبط الإلكترونات الموجودة في مجالات الطاقة الخارجية لذرات المعدن بسهولة بأي ذرة معينة ، ولكن يمكن أن تنتقل بسهولة من ذرة إلى أخرى حتى تشكل أيونات معدنية موجبة.
- تعتمد الروابط المعدنية على التجاذب بين الجسيمات التي تحتوي على شحنة موجبة وسالبة ، وهي خاصية مشتركة بين الروابط الأيونية.
- تشكل المعادن والمركبات الأيونية شبكة بلورية في الحالات الصلبة.
خصائص اللافلزات
- لديها طاقة أيونية عالية.
- موصل ضعيف للحرارة والكهرباء.
- إنها مواد هشة وليست قابلة للطرق.
- يكاد يفتقر إلى اللمعان.
- يكتسب بسهولة الإلكترونات أثناء التفاعلات الكيميائية.
- لديها نقاط غليان وانصهار منخفضة.
- هذه المادة لا ترن.
- تتفاعل مع الأكسجين وتشكل أكاسيد حمضية.
- لا تتفاعل هذه العناصر مع الأحماض المخففة.
- تتنوع حالات المادة الخاصة بها بين صلبة أو سائلة أو غازية.
- لها كثافة منخفضة بالمقارنة مع المعادن. ومن الأمثلة على اللافلزات الكلور والهيليوم والكبريت.
شكل اللافلزات في الجدول الدوري
- الهالوجينات: والتي تحتل المجموعة السابعة من الجدول الدوري ، وتعتبر من أكثر المجموعات تنوعًا ، بما في ذلك الصلب ، بما في ذلك الغازات مثل الكلور والفلور.
- الغازات النبيلة: أطلق عليها هذا الاسم لأنها لا تميل إلى التفاعل والترابط مع العناصر الأخرى.
الفرق بين المعادن واللافلزات
- المعادن موصلات جيدة للحرارة والكهرباء ، على عكس اللافلزات ، وهي عوازل للحرارة والكهرباء.
- يمكننا إعادة تشكيل المعادن عن طريق الطرق والرسم ، ولكن قد تنهار المواد غير المعدنية أو تنكسر عند محاولة إصلاحها أو تعرضها للطرق والرسم.
- عادة ما تكون المعادن عاكسة للضوء بسبب سطحها الأملس ، على عكس اللافلزات.
- معظم المعادن غير مستقرة كيميائيًا لأنها تتفاعل مع الأكسجين والصدأ بمرور الوقت ، وهذا ليس هو الحال مع اللافلزات.
- تميل معظم المعادن إلى فقد إلكترون بينما تميل اللافلزات ، على العكس من ذلك ، إلى اكتساب إلكترون.
- تحتوي الطبيعة على عدد كبير من اللافلزات ، وتحتوي على عدد نادر من المعادن ، رغم وجود 90 نوعًا من المعادن ، و 12 نوعًا فقط من اللافلزات.
- توجد اللافلزات في الكائنات الحية ، بينما توجد المعادن في الصخور والأرض.
خصائص ميتالويد
هناك عناصر تختلف خواصها بين المعادن واللافلزات ، وقد سميت هذه العناصر بأنصاف المعادن ، على سبيل المثال: السيليكون ، البورون ، الأنتيمون ، الزرنيخ ، الجرمانيوم ، التيلوريوم. تتميز عناصر اللافلزات بعدة خصائص وهي:
- لديه القدرة على فقدان أو اكتساب الإلكترونات أثناء التفاعل.
- تميل إلى أن تكون مرنة.
- تأتي هذه العناصر في أشكال عديدة.
- إنه أشباه موصلات جيدة.
- إنها توصل الحرارة والكهرباء ، ولكن ليس بنفس درجة المعادن ، التي تكون أقوى منها.
- مشرق وشاحب اللون.
في نهاية البحث عن المعادن واللافلزات، تحتوي الطبيعة كلها من حولنا على العديد من العناصر التي توجد منها معادن وهناك غير معادن وهناك شبه معادن ولكل منها خصائصه الخاصة التي تميزه عن الآخرين، وتجعل كل عنصر أو مجموعة عناصر مفيدة للاستخدام في مجالات معينة.