هناك العديد من خصائص المعادن التي تميز هذه المواد عن غيرها من اللافلزات وشبه المعادن، حيث يوجد العديد من المواد والعناصر التي قسمها العلماء عبر القرون إلى مجموعات تختلف عن بعضها البعض، وبعد إجراء الدراسات والبحوث، تم تكوينها. لهم الجدول الدوري، الذي يحتوي على جميع العناصر الموجودة على الأرض تقريبًا، مصنفة إلى معادن وغير فلزية. سنشرح لك خصائص العناصر الفردية في المحل.
خصائص المعادن
المعادن هي مواد تتميز بدرجة حرارتها العالية وموصلية كهربائية جيدة، بالإضافة إلى قدرتها على التشوه وتصبح مطيلة في درجات الحرارة العالية وقدرتها الكبيرة على عكس أشعة الضوء، ويمكن القول أن المعادن تحتل ما يقرب من ثلاثة أرباع إجمالي المواد الكيميائية. العناصر الموجودة على الكوكب ومن أكثر المعادن وفرة وانتشارًا في قشرة الأرض هي المغنيسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والحديد والألمنيوم، والتي نوضح خصائصها بمزيد من التفصيل قليلاً أدناه المعادن
الخصائص الفيزيائية للمعادن
من أشهر وأهم الخصائص الفيزيائية للمعادن ما يلي
- الرنين توصف المعادن بأنها تصدر رنينًا عاليًا أو ضوضاء عند اصطدامها بأشياء أو مواد صلبة.
- اللمعان تتميز جميع المعادن بمظهرها اللامع والبراق وبعضها متوفر في الطبيعة بدون هذه الخاصية بسبب الظروف الطبيعية والبيئية التي تتعرض لها ومن الممكن تلميعها لاستعادتها للحصول على اللمعان واللمعان مظهر خارجي.
- المرونة تعني قدرة المواد المعدنية على التشكيل والتمدد بالشكل الذي تشكلت فيه عند تعرضها لدرجة حرارة عالية، بالإضافة إلى متانة ما بعد التشكيل، مما يسمح بصنع الكابلات المعدنية باستخدامها المعرضة لدرجة حرارة عالية و ثم انسحبت. اضافة الى استخدام المعادن لاغراض اللحام.
- القابلية للتشكيل هي الخاصية التي تمتلكها المعادن والتي تسمح بختمها وتشكيلها في صفائح مسطحة، والأمثلة التي يمكن تقديمها في هذا الصدد هي صفائح الألمنيوم وغيرها الكثير.
- الموصلية العالية جميع المعادن موصلة جيدة للكهرباء والحرارة، وهذا هو سبب استخدامها في صناعة أواني الطهي بسبب توصيلها الحراري الجيد.
الخواص الكيميائية للمعادن
نقدم في النقاط التالية أهم الخواص الكيميائية للمعادن
- التفاعل مع الأكسجين يؤدي احتراق المعادن في وجود عنصر الأكسجين إلى إنتاج أكاسيد المعادن وتحدث المعادن في الطبيعة على شكل أكاسيد مثل ب. ماذا يحدث عندما يتم تكوين أكسيد المغنيسيوم عن طريق حرق عنصر المغنيسيوم بتوافر عنصر الأكسجين.
- التفاعل مع القواعد لا تتفاعل كل أنواع المعادن مع القواعد، وما يتفاعل معها ينتج غاز الهيدروجين والأملاح المعدنية، كما يحدث عندما يتفاعل هيدروكسيد الصوديوم القوي مع الزنك لإنتاج غاز الهيدروجين وصوديوم الزنك.
- التفاعل مع الأحماض يتكون غاز الهيدروجين عندما تتفاعل المواد الحمضية مع المعادن، مثل ب- تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الزنك لانتاج غاز الهيدروجين وكلوريد الزنك.
- التفاعل مع الماء فقط النوع النشط من المعادن يمكن أن يتفاعل مع الماء بينما المعادن الخاملة غير قادرة على هذا التفاعل، والأمثلة التي يمكن ذكرها هي التفاعل النشط للصوديوم مع الأكسجين والماء، وهذه العملية تؤدي إلى توليد نسبة عالية طاقة حرارية. هذا يخزن الكيروسين في حاويات لتجنب التعرض للرطوبة أو ملامسة الأكسجين ورد الفعل.
خصائص اللافلزات
يقصد باللافلزات تلك المواد التي تتميز بعدم قدرتها على توصيل الكهرباء، أو المواد غير النشطة من حيث طاقة التفاعل، لذلك فهي تعتبر مواد عازلة ذات موصلية منخفضة، بما في ذلك أشباه الموصلات ذات الموصلية المعتدلة ودرجة الحرارة العالية التي تزيد من موصليةها، ومعادن مماثلة في فيما يتعلق بحدوثها في الطبيعة حول الحالات الثلاث للمادة الصلبة والسائلة والغازية، ويشرح ما يلي الخصائص الفيزيائية والكيميائية لللافلزات
الخصائص الفيزيائية للمعادن
هناك العديد من الخصائص الفيزيائية لللافلزات، وأكثرها شيوعًا
- الموصلية المنخفضة من المعروف أن اللافلزات هي موصلات رديئة للكهرباء والحرارة، باستثناء الجرافيت.
- البهتان واللمعان اللافلزات هي عناصر معتمة وليست مضيئة ولا لامعة.
- غير طنين عندما تصطدم المواد غير المعدنية بأجسام صلبة، فإنها لا تصدر صوتًا رنانًا.
- لا تتسامح مع الانحناء أو التشكيل تتميز المواد غير المعدنية بحقيقة أنها لا يمكن ثنيها أو تشكيلها، وبسبب تكسيرها وهشاشتها عالية الانضغاط، لا يمكن ضربها أو سحبها على شكل صفائح.
- عدم المرونة المواد غير المعدنية هي مواد لينة وباهتة لا يمكن سحبها وتشكيلها في أسلاك باستثناء الكربون وهو من المواد التي تتشكل وتتميز بالليونة مما يسهل صنع ألياف الكربون منها.
الخواص الكيميائية للمعادن
ومن أهم الخواص الكيميائية للمعادن نذكر ما يلي
- التفاعل مع الأكسجين عند التفاعل مع عنصر الأكسجين، تتشكل أكاسيد غير معدنية، وهي مواد محايدة أو حمضية.
- التفاعل مع القواعد التفاعل الذي يحدث بين المواد الأساسية واللافلزات في التفاعلات المعقدة، على سبيل المثال تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم وهيبوكلوريت الصوديوم والماء.
- التفاعل مع الأحماض جميع غير المعادن لديها القدرة على التفاعل مع المواد الحمضية.
- التفاعل مع الماء لا يمكن للمواد اللافلزية أن تتفاعل مع الماء وعادة ما تتفاعل مع الهواء، مما يؤدي إلى تخزين بعضها في الماء.
المعادن واللافلزات في الجدول الدوري
في الأقسام التالية نعرض لكم مواقف كل من المعادن واللافلزات في الجدول الدوري
مواضع المعادن في الجدول الدوري
توجد المعادن على يسار ووسط الجدول الدوري وهي مقسمة إلى مجموعات على النحو التالي
- المعادن القلوية تشمل هذه المجموعة الهيدروجين في الحالة المعدنية، والفرانسيوم، والسيزيوم، والروبيديوم، والبوتاسيوم، والصوديوم، والليثيوم.
- معادن الأرض القلوية تشمل هذه المجموعة الراديوم والباريوم والسترونتيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والبريليوم.
- المعادن الأساسية تشمل هذه المجموعة تينسين، ليفرموريوم، موسكوفيوم، فلاروفيوم، نيهونيوم، بزموت، رصاص، ثاليوم، إنديوم، غاليوم، وألمنيوم.
- المعادن الانتقالية تشمل هذه المجموعة لورنس، نوبليوم، مندليفيوم، فيرميوم، بلاتينوم، نبتونيوم، يورانيوم، ثوريوم، لوتيتيوم، إيتيربيوم، ثوليوم، إربيوم، يوروبيوم، سيريوم، نحاس، هاسيوم، دوبيوم، رذرفورديوم، ذهب، بكتين وأكتينيوم، إيريديوم، الأوزميوم، الرينيوم، التنجستن، التنتالوم، الهافنيوم، اللانثانوم، الكادميوم، الفضة، البلاديوم، الروديوم، الروثينيوم، التكنيتيوم، الموليبدينوم، النيوبيوم، الزركونيوم، الإيتريوم، الزنك، النحاس، النيكل، الحديد، الكوبالت، الكوبالت، النيكل، التيتانيوم، سكانديوم.
مواضع اللافلزات في الجدول الدوري
توجد معادن الجدول الدوري على الجانب الأيمن من هذا، باستثناء الهيدروجين الموجود بمفرده في أعلى اليسار، وهي مصنفة على النحو التالي
- اللافلزات الأساسية تشمل هذه المجموعة عنصر الهيدروجين، والذي يكون أحيانًا معدنًا قويًا، والسيلينيوم، والكبريت، والفوسفور، والأكسجين، والنيتروجين، والكربون.
- الهالوجينات تشمل هذه المجموعة التنيسين والأستاتين واليود والبروم والكلور والفلور.
- الغازات النبيلة وتشمل الأوغانيسون والرادون والزينون والكريبتون والأرجون والنيون والهيليوم.
تشمل خصائص المعادن اللدونة، والمرونة، والقابلية للتأقلم، والتوصيل الجيد للكهرباء والحرارة والعديد من الخصائص الأخرى التي أدخلتها في صناعات وتطبيقات مهمة مثل تصنيع الأواني، والكابلات الكهربائية، وما إلى ذلك، وهنا لدينا عرض لدينا انتهى المطاف بالمقال في متجر، نأمل أن نكون في خدمتك.