العناصر التي تشكل 75% من الجدول الدوري – اللافلزات في الجدول الدوري

تعتبر العناصر الفلزية أكثر العناصر اكتساحًا للجدول الدوري حيث أنها تمثل نسبة 75% من العناصر الموجودة فيه، وتنفرد العناصر الفلزية بالكثير من الخصائص والمميزات التي تجعلها أكثر العناصر الكيميائية استخدامًا في الكثير من المجالات على رأسها المجالات الصناعية، وتتميز الفلزات بوجود روابط فلزية بين ذرات عناصرها.

الفلزات تشكل 75% من الجدول الدوري 

• للفلزات مكانة مهمة جدًا في علم الكيمياء، حيث أنها تشكل نسبة 75% من العناصر الموجودة في الجدول الدوري.
• وتعتبر الفلزات عناصر كيميائية تلجأ إلى فقد الإلكترونات لتميل إلى حالة الاستقرار وتكوين أيون موجب يسمى الكاتيون.
• والفلزات منها الهيدروجين واليود والاستاتين والكربون والنيتروجين والبروم والأكسجين والفلور والفسفور والسيلينيوم والكلور والكبريت أيضًا.
• تتواجد الفلزات على يسار الجدول الدوري وفي منتصفه وفي أسفله.

بعض خصائص الفلزات

• تمتلك العناصر الفلزية الكثير من الخواص التي تمنحها إمكانية الدخول في الكثير من الصناعات

• فالفلزات مواد تمتاز بالصلابة والقوة والشدة، كما أنها تنفرد بكونها لامعة ويستثني من ذلك عنصر الزئبق فهو يتواجد في حالة سائلة ولكنه أيضًا يمتاز باللمعان.
• معظم العناصر الفلزية تنقل الكهرباء بصورة عالية وجودة مرتفعة، وكذلك الحرارة.
• كثافة الفلزات عالية جدًا مقارنة بالعناصر الأخرى، كما أن درجة انصهارها مرتفعة جدًا فهي لا تنصهر بسهولة.
• غير ثابتة كيميائيًا نظرًا لأنها تتفاعل مع الأكسجين، في الجو لتكوين أكسيد الفلز، وأكاسيد قاعدية، مثل تكون صدأ الحديد، وتؤدي إلى فقدان لمعان الفضة، واحتراق البوتاسيوم.
• معظم العناصر الفلزية أيضًا يمتاز بالمرونة حيث يمكن تشكيلها ببساطة إلى أسلاك، وتدخل في صناعة السبائك نظرًا لمرونتها.
• تتميز الفلزات أيضًا بأنها موصلات كهربائية جيدة جدًا.
• غلاف تكافؤها يحتوي على أقل من أربع الكترونات، كما أن سالبيتها الكهربية صغيرة ومنخفضة.

تصنيف العناصر الفلزية الموجودة في الجدول الدوري

• يمكن تقسيم الفلزات إلى أقسام منها الفلزات القوية ويندرج أسفل هذا القسم عنصر السيزيوم الذي يتواجد أسفل يسار الجدول الدوري.
• الفلزات القلوية الأرضية،تنتمي إلى المجموعة IIA من الجدول الدوري، وهذه المجموعة تتواجد في العمود الثاني من العناصر، وكلها لها حالة أكسدة +2.
•  كما يندرج أسفلها الزمرد، الزبرجد، الماغنيسيوم، البريليوم، وتقع ضمن نطاق المجموعة الثانية في الجدول الدوري، وتمتاز بعلو كثافتها وصلابتها، إلى جانبِ ارتفاع نقطة الانصهار فيها.
• أما القسم التالى فهو الفلزات القلوية، وتتضمن الفلزات القلوية كلًا من الليثيوم، الصوديوم، البوتاسيوم، وتدرج ضمن المجموعة الأولى في الجدول الدوري المجموعة IA الموجودة في أقصى يسار الجدول الدوري.
•  وتحتوي على ستة عناصر لها قابلية شديدة على التفاعل مع الماء وتعطي محاليل قلوية.
• أما بالنسبة للفلزات الانتقالية يدرج تحتها أي عنصر ضمن المستوى d داخل الجدول الدوري، وتتسم بارتفاع درجة الحرارة عند الذوبان والغليان، وأيضًا الكثافة فكثافتها مرتفعة جدًا، ومن ضمن الأمثلة عليها الفضة، النحاس، الذهب.
• ينتج عنها في الغالب مركبات ملونة، ولها أكثر من حالة تأكسد.
• ويوجد أيضًا الفلزات الحديدية، وهي تتضمن أي فلز يدخل في تركيبته عنصر الحديد.
• الفلزات الخاملة ومن الأمثلة عليها البلاتين، التانتالوم، ويمكن تصنيفها ضمن الفلزات النفسية أيضًا.
• الفلزات النفيسة، تتسم بأنها أقل نشاطًا من العناصر الفلزية الأخرى، ومع ذلك فهي تتميز بأنها الأكثر لمعانًا، وتستخدم في صناعة المجوهرات، من أمثلتها البلاتين، الذهب، الفضة.
• وأخيرًا السبائك، وهي مصطلح يطلق عند مزج عنصر فلزي مع عنصر آخر بنسب محددة بهدف تطوير الخواص وتحسينها والحصول على سبيكة تجمع بين خواص عنصرين مختلفين.
• ويشترط في صناعة السبائك وجود أحد العناصر الفلزية كحد أدنى، ويدرج تحت السبائك كل من (سبيكة النحاس والنيكل، سبائك البيوتر، وسبائك النحاس الأصفر، سبائك الأمالجام، سبائك الكونستنتا، ويوجد سبائك أخرى.
• الفلزات الأساسية وتتميز هذه المجموعة بالخصائص التي يربطها الناس بشكل عام مع المعادن، فهي ناقلة للحرارة والكهرباء.
•  تمتاز ببريق معدني، بالإضافة إلى أنها مرنةٌ وتمتاز بالكثافة والطول.
• على الرغم من ذلك قد يكون لها بعض الصفات غير المعدنية حيث أنها على عكس المعادن الانتقالية فهي لا تحتاج لدرجة عالية من الغليان والانصهار ومن الأمثلة عليها، الألومنيوم، الغاليوم، الإنديوم، القصدير، الثاليوم، الرصاص، البزموت.

النشاط الكيميائي للعناصر التي تشكل 75% من الجدول الدوري

• تختلف الفلزات عن بعضها بصورة أساسية، ويعود ذلك إلى طبيعة خضوع الفلزات للتفاعلات الكيميائية.
• كما تعتبر العناصر الفلزية التي تتواجد في الزوايا السفلية من الجهة اليسرى في الجدول الدوري العناصر الأكثر نشاطًا فيه.
• وتزيد قوتها كلما نزلنا إلى الأسفل، كما أنها تشمل عناصر الليثيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، التي تتفاعل مع الماء، مكونة أكاسيد قاعدية.

 

وفرة الفلزات في مكونات الأرض

• تحتل العناصر الفلزية جزءًا كبيرًا من مكونات الأرض والمياه الجارية والغلاف الجوي، لكن وفرتها هذه تندرج في نسب محددة.
• والمعادن التي تحتل النسبة الأكبر على الأرض هي:
• الألومنيوم بنسبة 7.5%
• الحديد ويتوافر بنسبة 4.71%
• والكالسيوم بنسبة 3.39%
• وبالنسبة لعنصر الصوديوم نسبته 2.63%
• و عنصر البوتاسيوم 2.4%
• أما المغنيسيوم 1.93%
• والتيتانيوم 0.58%
• وأقلهم المنجنيز بنسبة 0.09%
• أما بالنسبة للعناصر الموجودة في الجسم الإنسان فهي:
• الكالسيوم ويتواجد في الجسم بنسبة 1.4%
• والمغنيسيوم ونسبته 0.50%
• والبوتاسيوم 0.34%
• أما الصوديوم 0.14%
• والحديد 0.004%
• والزنك يتواجد بنسبة 0.003%

أهمية الفلزات في مجال النقل

• تدخل الفلزات في صناعة وسائل النقل على اختلاف أنواعها، البحري والجوي والبري أيضًا.
• ويعتبر التيتانيوم من أبرز الفلزات التي تستخدم في هذا المجال حيث يدخل في صناعة هياكل الطائرات نظرًا لمتانته، كما تدخل الفلزات الأخرى في صناعة السيارات، القطارات، السفن.

 

أهمية الفلزات في مجال البناء

• تدخل العناصر الفلزية في صناعة المسامير اللازمة في بناء الأخشاب والمباني المصنوعة من الصلب.

أهمية الفلزات للأجهزة المنزلية

• تدخل الفلزات أيضًا في صناعة الأجهزة المنزلية مثل غسالات الصحون والملابس، والمكانس الكهربائية، والخلاطات، أدوات والسباكة وغيرها من الأجهزة.

الفلزات وحفظ الأغذية

• تستخدم الفلزات في صناعة أجهزة تسخين وتبريد الأغذية مثل الأفران و الميكروويف و البرادات والثلاجات.

الفلزات في توليد وتوزيع الكهرباء

• تدخل الفلزات في مجال الكهرباء مثل خطوط الطاقة والمفاعلات النووية وآبار النفط والمحولات والمولدات، كما أنها تستخدم في صناعة الأسلاك.

الفلزات في مجال الاتصالات

• بالإضافة إلى دخول الفلزات في الكثير من المجالات فإن لها دور هام في مجال الاتصالات حيث تدخل في الأقمار الصناعية.

استخدامات أخري للفلزات

• • تستخدم الفلزات في الصناعات الطبية مثل صناعة الأطراف الصناعية والكثير من اللوازم الطبية الأخرى.
  • كما أنها تدخل في صناعة الوسائل الزراعية مثل الجرارات وآلات الحصاد.

• تتدخل أيضًا في صناعة الأجهزة الإلكترونية مثل التلفاز والراديو والكمبيوتر والأجهزة الأمنية وأيضًا الآلات الحاسبة.

• تستخدم في صناعة الصواريخ ومكوك الفضاء.

 

الخواص الكيميائية للفلزات

• تتفاعل الفلزات مع الأحماض المخففة مكونةً ملح الحمض، ويتصاعد غاز الهيدروجين، مثل تفاعل الماغنسيوم مع حمض الهيدروكلوريك الذي يكون كلوريد الماغنيسوم وهو ملح الحمض، ويتصاعد غاز الهيدروجين.
• تتفاعل الفلزات أيضًا مع الأكسجين، ويتكون أكسيد الفلز فعد تفاعل الماغنسيوم مع الأكسجين يتكون أكيد ماغنسيوم.

ما الفرق بين الفلزات واللا فلزات؟

• توجد اختلافات كثيرة بين كل من الفلزات واللافلزات وسوف نذكر بعضًا منها.
• كما ذكرنا سابقًا فالفلزات تفقد الكترونات حتى تكون أيونات موجبة، وهي تمتلك رابطة فلزية بين ذراتها، يتكون الجدول الدوري بشكل غالب من الفلزات بنسبة 75%، ومنها عناصر الحديد والنحاس والذهب والفضة والزنك والنيكل.
• تعتبر اللافلزات عالية السالبة الكهربية، حيث أنها تكتسب الكترونات كي تصل إلى حالة الثبات.
• ويمكن لها تشكيل رابطة تساهمية مع ذرات اللافلزات الأخرى، كما يمكنها تشكيل رابطة أيونية مع ذرات الفلزات؛ وذلك لأنها تكتسب الإلكترون الذي تفقده ذرة الفلز.
•  من ضمن اللافلزات الكربون والأكسجين والفسفور واليود والكبريت والكلور.