ما هي الفلزات؟

ما هي الفلزات

في علم الكيمياء تعنى كلمة فلز metal الأصل الإغريقي : ميتالون،وهو العنصر الكيميائي الذي يكون أيونات ( كاتيونات ) وله رابطة فلزية , كما يتم وصف الفلزات أيضا على أنها شبكة من الأيونات الموجبة ( كاتيونات ) داخل سحابة من الإلكترونات .

وتقع الفلزات فى الثلاث مجموعات للعناصر التي تتميز بتأينها وخواصها , ومع أشباه الفلزات واللا فلزات .وعند رسم خط مائل فى الجدول الدوري من البورون إلى البولونيوم فإن هذا الخط يفصل الفلزات عن اللا فلزات , وتكون العناصر الواقعة على هذا الخط هي أشباه الفلزات , وتكون العناصر التي تقع أسفل يمين الخط هي الفلزات , والتي تقع أعلى يسار الخط هي اللا فلزات .

اللافلزات متوفرة في الطبيعة أكثر من الفلزات .

ومن الفلزات المشهورة  الألومنيوم ,  النحاس ,الذهب  , الحديد , الرصاص , الفضة, التيتانيوم والخارصين .

الصور المتآصلة للفلزات تميل لأن يكون لها بريق , لدنة , قابلة للطرق , موصلة , بينما اللافلزات بصفة عامة تكون هشة ( اللافلزات الصلبة ) بدون بريق , عازلة .

ويوجد تعريف حديث للفلزات هي أن الفلزات توصيلها وتكافؤها يتعدى تركيبها الإلكتروني .

ويفتح هذا التعريف الفرصة للبوليمرات الفلزية والفلزات العضوية الأخرى , والتى تم تصنيعها بالأبحاث المتقدمة ويتم استخدامها في الأجهزة ذات التقنية العالية .

الخواص الفيزيائية:

الفلزات لها خواص فيزيائية مميزة : فإنها غالبا ما تكون لامعة ( لها بريق ) , ذات كثافة عالية , يمكن سحبها , يمكن طرقها , وغالبا لها درجة انصهار عالية , كما أنها صلبة وجيدة التوصيل  للكهرباء والحرارة.

خاصية التوصيل تحدث غالبا لأن كل ذرة يكون بها إلكترونات غير مرتبطة جيدا في غلافها الأخير إلكترون تكافؤ , وعلى هذا فإن تكون ما يشبه السحابة من الالكترونات حول نواة الفلز .

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 فى شهور ).

تتفاعل الفلزات القلوية أسرع , يتبعها الفلزات القلوية الترابية والتي توجد في يمين الجدول الدوري . وتأخذ الفلزات الانتقالية وقتا 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 الألومنيوم , بعض أنواع الصلب , التيتانيوم وغيرها ) .

الطلاء والطلاء الكهربي طريقتان جيدتان لمنع التأكسد .

السبائك:

السبيكة هي خليط من الخواص الفلزية وتحتوى على الأقل عنصر فلزي واحد . مثال ذلك الصلب ( الحديد والكربون ) ,النحاس الأصفر ( النحاس والزنك) , البرونز ( النحاس والقصدير ) , دور ألومين ( الألومنيوم والنحاس ) . يتم تصنيع السبائك غالبا للتطبيقات الخاصة , مثل المحركات النفاثة , والتي تحتوى على أكتر من عشر عناصر .

في علم الكيمياء تعنى كلمة فلز metal الأصل الإغريقي : ميتالون،وهو العنصر الكيميائي الذي يكون أيونات ( كاتيونات ) وله رابطة فلزية , كما يتم وصف الفلزات أيضا على أنها شبكة من الأيونات الموجبة ( كاتيونات ) داخل سحابة من الإلكترونات .

وتقع الفلزات فى الثلاث مجموعات للعناصر التي تتميز بتأينها وخواصها , ومع أشباه الفلزات واللا فلزات .وعند رسم خط مائل فى الجدول الدوري من البورون إلى البولونيوم فإن هذا الخط يفصل الفلزات عن اللا فلزات , وتكون العناصر الواقعة على هذا الخط هي أشباه الفلزات , وتكون العناصر التي تقع أسفل يمين الخط هي الفلزات , والتي تقع أعلى يسار الخط هي اللا فلزات .

اللافلزات متوفرة في الطبيعة أكثر من الفلزات .

ومن الفلزات المشهورة  الألومنيوم ,  النحاس ,الذهب  , الحديد , الرصاص , الفضة, التيتانيوم والخارصين .

الصور المتآصلة للفلزات تميل لأن يكون لها بريق , لدنة , قابلة للطرق , موصلة , بينما اللافلزات بصفة عامة تكون هشة ( اللافلزات الصلبة ) بدون بريق , عازلة .

ويوجد تعريف حديث للفلزات هي أن الفلزات توصيلها وتكافؤها يتعدى تركيبها الإلكتروني .

ويفتح هذا التعريف الفرصة للبوليمرات الفلزية والفلزات العضوية الأخرى , والتى تم تصنيعها بالأبحاث المتقدمة ويتم استخدامها في الأجهزة ذات التقنية العالية .

الخواص الفيزيائية:

الفلزات لها خواص فيزيائية مميزة : فإنها غالبا ما تكون لامعة ( لها بريق ) , ذات كثافة عالية , يمكن سحبها , يمكن طرقها , وغالبا لها درجة انصهار عالية , كما أنها صلبة وجيدة التوصيل  للكهرباء والحرارة.

خاصية التوصيل تحدث غالبا لأن كل ذرة يكون بها إلكترونات غير مرتبطة جيدا في غلافها الأخير إلكترون تكافؤ , وعلى هذا فإن تكون ما يشبه السحابة من الالكترونات حول نواة الفلز .

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 فى شهور ).

تتفاعل الفلزات القلوية أسرع , يتبعها الفلزات القلوية الترابية والتي توجد في يمين الجدول الدوري . وتأخذ الفلزات الانتقالية وقتا 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 الألومنيوم , بعض أنواع الصلب , التيتانيوم وغيرها ) .

الطلاء والطلاء الكهربي طريقتان جيدتان لمنع التأكسد .

السبائك:

السبيكة هي خليط من الخواص الفلزية وتحتوى على الأقل عنصر فلزي واحد . مثال ذلك الصلب ( الحديد والكربون ) ,النحاس الأصفر ( النحاس والزنك) , البرونز ( النحاس والقصدير ) , دور ألومين ( الألومنيوم والنحاس ) . يتم تصنيع السبائك غالبا للتطبيقات الخاصة , مثل المحركات النفاثة , والتي تحتوى على أكتر من عشر عناصر .