صفحة بال مون على الموقع التواصل الاجتماعي فيسبوك

-







الفلزات واللافلزات
الطلبات والبحوث الدراسية




المنتدى | upload|books-computer games-software| Palmoon Market| games الطلبات والبحوث الدراسية|الأرشيف|الرئيسية






***

الفلزات واللافلزات



????comment rediger un demande d'emploi - الفلزات واللافلزات - بــــــــحــتـــــــــــــــ لمن يرــــــــــــــــــد الاجــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الطلبات والبحوث الدراسية|الأرشيف|الرئيسية
****

المقدمة :


كثرت في الفترة الأخيرة استخدام كلمة الفلزات فنقول مثلاً العنصر س ليس فلز والعنصر ص فلز فعلى أي أساس تم تسمية هذه العناصر وعلى أي أساس تم تقسيمها وما هي خواصها ومميزاتها .
قد يتبادر في ذهن الإنسان أن الفلز هو مادة صلبة أو مادة قوية ولكن في الواقع ليس شرطاً أن تكون بهذه المواصفات وسنلاحظ ذلك من خلال هذا البحث وفيه سأطرح نبذه مختصره عن اللافلزات والأشباه الفلزات كتعريف يبين لكم الفروق وأتمنى أن يعجبكم بحثي هذا فإن وفقت في بحثي هذا فهو توفيق من الله وان قصرت فهذا عجز مني والله ولي التوفيق ..

الموضوع :

أولا : الفلزات :

في علم الكيمياء كلمة فلز metal ( الأصل الإغريقي : ميتالون) تعنى العنصر الكيميائي الذى يفقد الإليكترونات ليكون أيونات موجبة ( كاتيونات ) وتوجد رابطة فلزية بين ذراته ، كما يتم وصف الفلزات أيضا على أنها شبكة من الأيونات الموجبة ( كاتيونات ) داخل سحابة من الإلكترونات . وتقع الفلزات في الثلاث مجموعات للعناصر التي تتميز بتأينها وخواصها ، ومع أشباه الفلزات واللافلزات .وعند رسم خط مائل في الجدول الدوري من البورون إلى البولونيوم فإن هذا الخط يفصل الفلزات عن اللافلزات ، وتكون العناصر الواقعة على هذا الخط هي أشباه الفلزات ، وتكون العناصر التي تقع أسفل يمين الخط هي الفلزات ، والتي تقع أعلى يسار الخط هي اللافلزات . واللافلزات متوفرة في الطبيعة أكثر من الفلزات ، ولكن الفلزات تكون أغلب الجدول الدوري . ومن الفلزات المشهورة الألمونيوم ،النحاس ، الذهب ، الحديد ، الرصاص ، الفضة ، التيتانيوم ، اليورانيوم ، الزنك . الصور ا لمتصلة للفلزات تميل لأن يكون لها بريق ، لدنة ، قابلة للطرق ، موصلة ، بينما اللافلزات بصفة عامة تكون هشة ( اللافلزات الصلبة ) بدون بريق ، عازلة.

يوجد تعريف حديث للفلزات هى أن الفلزات توصيلها وتكافؤها يتعدى تركيبها الإلكتروني . ويفتح هذا التعريف الفرصة للبوليمرات الفلزية والفلزات العضوية الأخرى ، والتي تم تصنيعها بالأبحاث المتقدمة ويتم استخدامها في الأجهزة ذات التقنية العالية .

تعريف الفلز:
• الفلز: هو العنصر الذي يسهل تأينه بفقدان بعض الإلكترونات وعدد الإلكترونات المفقودة من كل ذرة هو تكافؤ الفلز .
• يحمل الأيون الناتج عددًا من الشحنات الموجبة مساويًا لعدد الإلكترونات المفقودة .
• كلما زادت سهولة فقد الإلكترون زادت القوة الفلزية للعنصر .
• يعتبر الصوديوم والبوتاسيوم أقوى العناصر من الناحية الفلزية (أي من ناحية سهولة فقد الإلكترونات)، من ناحية القوة الفلزية لا يمكن استخدامهما في بناء جسر لدرجة ليونتهما التي تسمح بقطعهما بالسكين وبسبب كثافتهما الأقل من الماء .

الفلزات لها خواص فيزيائية مميزة : فإنها غالبا ما تكون لامعة ( لها بريق ) ، ذات كثافة عالية ، يمكن سحبها ، يمكن طرقها ، وغالبا درجة انصهار عالية ، كما أنها صلبة وجيدة التوصيل للكهرباء والحرارة . ويرجع هذا بصفة عامة لكثافتها القليلة ، وطراوتها ، بينما الفلزات ذات درجة حرارة الانصهار المنخفضة تكون نشيطة ونادرا ما يمكن تواجدها في حالتها العنصرية الفلزية .

وتحدث خاصية التوصيل غالبا لأن كل ذرة يكون بها إلكترونات غير مرتبطة جيدا في غلافها الأخير (إلكترون التكافؤ) ، وعلى هذا يتكون ما يشبه البحر حول كاتيون نواة الفلز مما يسبب خاصية التوصيل.

معظم الفلزات غير ثابتة كيميائيا ، تتفاعل مع الأكسجين في الهواء لتكوين أكاسيد بمرور الوقت ( الحديد يصدأ على مر السنين ، يحترق البوتاسيوم في ثواني ، الفضة تفقد لمعانها في شهور ). تتفاعل الفلزات القلوية أسرع ، يتبعها الفلزات القلوية الترابية والتي توجد في أيمن الجدول الدوري . وتأخذ الفلزات الانتقالية وقت أطول لتتأكسد ( مثل الحديد ، النحاس ، النيكل ) بينما لا يتفاعل البالاديوم ، الذهب ، البلاتين مع الأكسجين الجوي على الإطلاق ( ولهذا يتم صنع المصاغ منهم ) . بعض الفلزات تكون طبقة ساترة من الأكسيد على سطحها والتي لا يمكن اختراقها بجزيئات الأكسجين ولهذا فإنها تحتفظ بخاصية اللمعان والتوصيل لعقود عديدة ( مثل الألمونيوم ، بعض أنواع الصلب ، التيتانيوم وغيرها ) . وبالنسبة للفلزات الأخرى يتم طلائها بالبويات، أو بالطلاء الكهربي لمنع تأكسدها . وان الذرة اصغر جزء ويحمل الخواص الكيميائية ل ه

أمثلة وجود الفلزات في الطبيعة
الذهب Au - الفضة Ag - النحاس Cu – البلاتين  Pt
ألمونيوم Al2O3 - حديد Fe3O4. Fe2O3. FeO – نحاس  Cu2O
كالسيوم CaCO3 - حديد FeCO3 - مغنسيوم MgCO3
فضة Ag2S - نحاس Cu2S. CuS - رصاص PbS - خارصين ZnS - حديد FeS2
صوديوم NaCl - بوتاسيوم KCl - فضة AgCl - مغنسيوم MgCl2
باريوم BaSO4 - كاسيوم CaSO4 - رصاص PbSO4
سليكات وفوسفات  -مغنسيوم MgSiO3 - كالسيوم Ca3(PO4)2

 

 

النشاط النسبي للفلزات
تحل بعض الفلزات محل فلزات أخرى في محاليل أملاحها المائية, على سبيل المثال يحل الحديد محل النحاس في محلول كبريتات النحاس II,ويحل الخارصين محل الفضة في محلول نترات الرصاص :
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Zn + AgNO3 Zn(NO3)2 + Ag
يمكن بجهاز بسيط تعيين فرق الجهد بين عنصرين أحدهما ثابت (ليكن الكربون) والآخر فلز,وبإستخدام فلزات مختلفة وتسجيل قراءة الفولتميتر ثم الترتيب تنازلياً حسب القراءات نحصل على سلسلة تشير إلى تدرج نشاط الفلزات النسبي وفيها يمكن أن يحل الفلزات التي تليه من محاليل أملاحها, وكلما كانت المسافة بين الفلزين أكبر - في السلسلة - كان الإحلال أسهل,وسمي هذا الترتيب بالسلسلة الكهروكيميائية الممثلة بالجدول .
يلاحظ أن الهيدروجين ليس فلزاً إلا أنه وضع بين الفلزات للإشارة إلى المكان الذي يجب أن يوضع فيه في السلسلة,وتحل الفلزات المتقدمة على الهيدرجين في السلسلة محله في الأحماض :
Zn + HCl ZnCl2 + H2

عناصر المجموعة الأولى (1) (الفلزات القلوية :(A)
• تعتبر من عناصر الفئة s وتقع في الطرف الأيسر من الجدول الدوري .
• تتكون من الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم ولا توجد في صورها العنصرية إطلاقًا لأنها فلزات المرتبة الأعلى من حيث النشاط الكيميائي .
• يعتبر الملح الصخري من أكبر مصادر الصوديوم، والبوتاسيوم يتواجد في ماء البحر على هيئة KCl وعلى صورة رسوبيات كارنالايت  KCl.MgCl2.6H2O ، والفرانسيوم لا يتواجد في الطبيعة لأنه عنصر مشع وقترة نصف العمر له قصيرة (21 دقيقة).

الخواص ا لعامة لعناصر المجموعة : IA (1)
(1) الجدول .
(2) نشطة كيميائيًا جدًا، حيث تفقد لمعانها بسرعة في الهواء بسبب تكوين أكاسيد وإذا تفاعلت مع الماء تكون الهيدروكسيدات (أقوى القواعد) ويتصاعد الهيدروجين .
(3) عندما تحترق في الهواء يتكون ليثيوم أحادي الأكسيد Li2O ويكون الصوديوم بيروكسيد Na2O2 وتكون العناصر الأخرى سوبر أكسيد من النوع MO2.
(4) تتفاعل كل الفلزات القلوية مع الكبريت لتكون كبريتيدات مثل Na2S.
(5) تتفاعل كل الفلزات القلوية مع الهيدروجين لتكون هيدريدات تحتوي على أيونات الهيدروجين التي تتصاعد عند الأنود في التحليل الكهربي، وعند تفاعل الهيدريدات مع الماء يتصاعد الهيدروجين، ويعتبر هيدريد الليثيوم مصدرًا جيدًا للهيدروجين حيث يعطي هيدروجين أكثر من الموجود في الهيدريد نفسه .
LiH + H2O LiOH + H2
(6) كلما صغر حجم الأيون زادت قدرته على التوصيل الكهرب ي، وبالرغم من ذلك فإن أيون الليثيوم وهو أصغر أيون لا يوصل أفضل من باقي عناصر المجموعة الأولى، بسبب إماهة الأيونات في المحلول، فأيون الليثيوم Li+ يتميه بغزارة ومن ثم يتحرك ببطء وايون السيزيوم أقل تميهًا وأسرعها تحركًا، فتقريبًا كل أملاح الليثيوم مماهة وتقل نسب الإماهة من الصوديوم إلى البوتاسيوم حتى لا توجد أملاح مماهة للروبيديوم أو السيزيوم .
(7) الأملاح الأكسجينية لفلزات المجموعة الأولى ثابتة جدًا من ناحية تأثير الحرارة بسبب الكهروموجبية العالية أو الطبيعة لهذه الفلزات، حيث تنصهر الكربونات دون أن تتفكك عند حرارة أعلى من 1000س .
(8) عندما يسخن الليثيوم مع الكربون يتكون كربيد الليثيوم وتكون الفلزات الأخرى كربيدات عند تسخينها مع الأستيلين، وعند تحليلها كهربيًا تعطي أسيتيلين لذا تسمى أسيتيليدات .
الصويودم Na
• تحضير الصوديوم :
ليس من السهل استخلاص ا لفلزات عظيمة النشاط الكيميائي كالصوديوم بوساطة الاختزال الكيميائي لأنها عوامل مختزلة قوية ولها كهروموجبية عالية ولذلك لا تستعمل المحاليل المائية لإحلال فلز مكان آخر، ولا يستعمل التحليل الكهربي للمحلول بسبب تفاعل الفلز مع الماء، لذلك يمكن الحصول عليها بالتحليل الكهربي لمصهور كلوريد الصوديوم، وتستعمل خلية دونز لهذا الغرض .
NaCl Na + Cl2

 الخواص العامة للصوديوم :
(1) إذا استخدم لهب لتسخين الصوديوم في الهواء أو في جو من الأكسجين فإنه يحترق ويكسب لونًا ذهبيًا، ويتكون بيروكسيد الصوديوم .
Na + O2 Na2O2
(2) إذا وضعت قطعة صغيرة من الصوديوم على سطح الماء في إناء كبير فإن قطعة الصوديوم تندفع كالسهم في كل اتجاه وتنصهر متحولة إلى كرة فضية من مصهور الصوديوم، ويت صاعد الهيدروجين مخلفًا وراءه هيدروكسيد الصوديوم .
 Na + H2O NaOH + H2 + Heat حرارة
(3) يتأثر الصوديوم باكسجين وبخار ماء الهواء الجوي، لذا يحفظ تحت سطح الكيروسين .
(4) يشتعل الصوديوم الساخن في الكلور مكونًا كلوريد الصوديوم .
(5) يتفاعل مع أكسيد الهواء الجوي ليكون أكسيد الصوديوم، وتتحد الرطوبة الموجودة في الجو مع بعض الأكسيد لتكون الهيدروكسيد، وأخيرًا بعد بعض الوقت يتحد CO2 الموجود في الهواء مع هيدروكسيد الصوديوم ليكون كربونات الصوديوم التي تتبلور على هيئة بلورات شفافة يحتوي كل جزء من جزيئاتها على عشرة جزيئات ماء Na2CO3.10H2O وتسمى "صودا الغسيل"، وإذا تعرضت للهواء تتخلص من تسعة جزيئات وتتحول إلى Na2CO3. H2O:
Na + O2 Na2O
Na2O + H2O NaOH
NaOH + CO2 Na2CO3 + H2
(6) شديد التفاعل مع الأحماض، حيث يحل محل هيدروجين الحمض، لذلك يجب عدم محاولة إجراء هذا التفاعل .
Na + HCl NaCl + H2

• بعض مركبات الصوديوم :
-الصودا الكاويةهيدروكسيد الصوديوم ( NaOH)

تحضير الصودا الكاوية :
(1) بتفاعله الصوديوم مع الماء .
 Na + H2O NaOH + H2 + Heat حرارة
(2) باستخدام خلية :
يختزل أيون الصوديوم عند الكاثود ويذوب الفلز في الزئبق مكونًا ما يسمى بمملغم الصوديوم، ثم يدفع مملغم الصوديوم عن طريق مضخة إلى إناء منفصل ليتفاعل الصوديوم مع الماء على سطح الزئبق فيتصاعد الهيدروجين ويتبقى محلول نقي من NaOH.
Na (in Hg) + H2O Na+ + OH- + H2

- خواص الصودا الكاوية :
(1) تذوب في الماء، ويتكون محلول هيدروكسيد الصدويوم قلوي التأثير، ويصاحبه ارتفاع في درجة الحرارة< /SPAN> .
(2) تتفاعل بعد تمييعها في الماء مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، مكونة قشرة من كربونات الصوديوم التي يمكن تعرفها بتفاعلها مع حمض الهيدروكلوريك وتصاعد CO2.
(3) تتفاعل مع بعض الفلزات مثل الألمنيوم والخارصين (الفلزات ذات الأكاسيد المترددة)، أي تتفاعل أكاسيدها مع الأحماض كأنها قواعد ويتكون ملح وماء، وتتفاعل مع القلويات كأنها أحماض ويتصاعد الهيدروجين .
NaOH + Zn Na2ZnO2 خارصينات صوديوم +H2
NaOH + Al + H2O Na2AlO2 ألومينات صوديوم +H2
(4) تتفاعل مع أكاسيد الفلزات المترددة مكونةص ملحصا وماء .
NaOH + Al2O3 NaAlO2 + H2O
(5) تتفاعل مع أكاسيد اللافلزات مكونةص املاح وماءً وتتفاعل كذلك مع المواد الزجاجية والفخارية ببطء مكونة سليكات الصوديوم لذا لا توضع الصودا الكاوية في آنية زجاجية بل تحفظ في آنية من الحديد أو النيكل لأنها لا تتفاعل معهما .
N aOH + SiO2 Na2SiO3 + H2O
(6) عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محاليل الفلزات يتكون هيدروكسيد الفلز، بعض هيدروكسيدات الفلزات تذوب في كثرة من الصودا الكاوية مثل هيدروكسيد الألمنيوم .
CuSO4 + NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2 راسب أزرق
FeSO4 + NaOH Na2SO4 + Fe(OH)2 راسب مخضر
FeCl3 + NaOH NaCl + Fe(OH)3 راسب بني محمر
Al2(SO4)3 + NaOH Na2SO4 + Al(OH)3
راسب أبيض جيلاتيني يذوب في زيادة من الصودا الكاوية
 Al (OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O ألومينات صوديوم ذائبة
كربونات الصوديوم Na2CO3

 أهم استخداماتها :
(1) يضاف كربونات الصوديوم والكالسيوم إلى ثاني أكسيد السيليكون في الأفران مع مواد أخرى لينتج خليط السيليكات الذي يكون الزجاج .
Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2
(2) تصنيع الزجاج المائي الذي يستخدم في حفظ البيض والوقاية من الحريق وإنتاج الإسمنت، وذلك بصهر كربونات الصوديوم مع السيليكا لينتج سيليكات الصوديوم التي تظهر على هيئة مادة صلبة زجاجية وغليها مع الماء وتبخيرها لينتج الزجاج المائي .
(3) يستخدم لإزالة عسر الماء في المنازل، حيث إن أيون الكالسيوم Ca2+الذي يعتبر سبب عسر لماء يمكن ترسيبه على هيئة كربونات كالسيوم Ca2+CO32- بإضافة كربونات الصوديوم .
(4) يستخدم في صناعة البوراكس والعديد من مساحيق الصابون الجاف .
(5) يستخدم في تفاعلات التعادل فيعمل كما لو كان قلويًا .
Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2

- تحضير كربونات الصوديوم في المختبر :
يمرر CO2 خاليًا من HCl في محلول متوسط التركيز من هيدروكسيد الص وديوم لبعض الوقت إلى أن تظهر مؤخرًا مادة بيضاء صلبة (كربونات الصوديوم الهيدروجينية) في قاع أنبوبة الغليان، ترشح هذه المادة الصلبة وتغسل بالماء البارد ثم تنقل إلى وعاء وتسخن فتتكون كربونات الصوديوم .

ثانيا : اللافلزات :

اللافلزات مثل الفلزات وأشباه الفلزات إحدى السلاسل الكيميائية ، وتتميز بخصائص معينة من ناحية التأين والترابط . وتنبع هذه الخواص من ان اللافلزات عالية السالبية الكهربية ، أى أنها تكتسب إلكترونات التكافؤ من الذرات الأخرى أسرع من فقدها .

معظم اللافلزات توجد في أعلى الجانب الأيسر من الجدول الدوري ، فيما عدا الهيدروجين والذى يتم وضعه عادة في أعلى الجانب الأيمن مع الفلزات القلوية ، ولكنه يتصرف مثل اللافلزات في معظم الأحيان . اللا فلزات ع كس الفلزات من حيث التوصيل الكهربى ، فهى إما عازلة أو شبه موصلة . ويمكك أن تقوم اللافلزات بتكوين رابطة أيونية مع الفلزات بإكتساب الإلكترونات ، أو تكون رابطة تساهمية مع لا فلزات أخرى . وتكون أكاسيد اللافلزات حمضية .

ورغم أنه يوجد 12 عنصر معروف من اللافلزات بالمقارنة بما يزيد عن 90 من الفلزات ، فإن اللافلزات يتكون منها معظم الأرض تقريبا ، وخاصة الطبقات الخارجية . وتتكون الكائنات الحية كلها تقريبا من اللافلزات . ويوجد كثير من اللافلزات ( الهيدروجين ، النيتروجين ، الأكسجين ، الفلور ، الكلور ، البروم ، اليود في حالة جزئي مزدوج الذرة )، و الباقى معظمه يوجد في حالة جزيئ عديد الذرات .

 

ثالثا : أشباه الفلزات :

أشباه الفلزات (Metalloid )( الأصل الإغريقي للكلمة يعنى شبيه الفلز ) مثل الفلزات واللافلزات إحدى السلاسل الكيميائية ، وتتميز بخصائص معينة من ناحية التأين والترابط . أشباه الفلزات لها خصائص متوسطة بين الفلزات واللا فلزات ، ولا توجد طريقة محدد للتفريق بين أشباه الفلزات والفلزات الحقيقية، ولكن عموما فإن أشباه الفلزات تكون شبه موصلة أكثر من كونها عازلة .

في الجدول الدوري ، تقع أشباه الفلزات على هيئة خط مائل من البورون إلى البولونيوم وتكون العناصر الموجودة في أعلى يسار الخط هي اللافلزات ، بينما العناصر الموجودة أسف يمين الخط في الفلزات .

التصرف الشبيه بالفلزات لا يقتصر فقط على هذه العناصر ولكن يوجد أيضا في السبائك والمركبات .

أحد التعريفات لسلوك أشباه الفلزات هو في حالة حدوث تداخل بين حزمة التوصيل وحزمة التكافؤ . ونظرا لأن هذا يحدث في الفلزات فإن أشباه الفلزات يجب أن يكوت لها كثافة حمل قليلة .




***


????comment rediger un demande d'emploi - الفلزات واللافلزات - بــــــــحــتـــــــــــــــ لمن يرــــــــــــــــــد الاجــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الطلبات والبحوث الدراسية|الأرشيف|الرئيسية


-----




****


--





palmoon tool bar
privacy policy