الفلزات القلوية تمثل مجموعة من العناصر الكيميائية التي تقع في المجموعة الأولى من الجدول الدوري.
في هذا المقال، نستعرض الاستخدامات الرئيسية للفلزات القلوية وخصائصها وأنواعها، بهدف تقديم معلومات قيمة لمتابعي موقعنا المتميز دائمًا.
الفلزات القلوية
- الفلزات القلوية تتضمن مجموعة من العناصر الكيميائية، وتحديداً في المجموعة الأولى من الجدول الدوري.
- باستثناء الهيدروجين، الذي يتواجد في بداية المجموعة ولكنه ليس من الفلزات.
- تشمل الفلزات القلوية كل من البوتاسيوم، الصوديوم، الليثيوم، الفرنسيوم، الروبيديوم، والسيزيوم.
- تتميز جميع العناصر المذكورة بكونها نشطة كيميائياً، وقادرة على التفاعل مع الهواء.
- نتيجة لذلك، لا توجد في حالتها الأولية بشكل منفرد.
- لذا، يتطلب الأمر تخزينها في الكيروسين أو أي زيت معدني لحمايتها من التفاعل مع الهواء الجوي.
- تتسم الفلزات القلوية باللون الفضي، وهي صلبة وتتميز بكثافتها العالية.
- تتفاعل مع عناصر الهالوجينات لتكوين الملح الأيوني، وكذلك تتحد مع الماء لتكوين هيدروكسيد قلوية.
- أشار عدد من العلماء إلى أن جميع العناصر الكيميائية التي في الجهة اليمنى من الجدول تعتبر فلزات، بينما اللافلزات توجد في الجهة اليسرى، حيث تكون أكثر وفرة مقارنة بالفلزات.
- من بين الفلزات الأكثر استخدامًا نجد الذهب، الحديد، والألومنيوم.
أهمية الفلزات القلوية وخصائصها وأنواعها
في الفقرات التالية، سنستعرض بعض خصائص الفلزات القلوية مع ذكر استخداماتها وأنواعها بالتفصيل.
1- استخدامات الفلزات القلوية
- تستخدم الفلزات في تصنيع الآلات المستخدمة في مجالات مختلفة، سواء كانت صناعية أو تجارية أو زراعية.
- حيث تشمل مثل هذه الآلات الماكينات المستخدمة في إنتاج الأجهزة الكهربائية.
- تشغل الفلزات أيضًا دورًا في تصنيع أدوات طبية مصنوعة من المغنيسيوم والألومنيوم، مثل الإبر، المشرط، المقصات، والشفرات.
- تستخدم الفلزات في تصنيع الأجهزة الطبية الكبيرة.
- تعتبر بعض الفلزات مثل الحديد أساسية في مشاريع البناء، مثل بناء المنازل والهياكل.
- تتواجد أدوات البناء، كأدوات المحارة والناقلات، مصنوعة من الفلزات.
- تدخل الفلزات أيضًا في عدد كبير من الصناعات، بما في ذلك وسائل النقل والاتصالات، وكذلك توصيل الكهرباء لتوليد الطاقة.
2- خصائص الفلزات
- من الخصائص الرئيسية للفلزات أنها توجد في الحالة الصلبة، مما يزيد من قدرتها على تحمل التغيرات المناخية.
- تتمتع الفلزات بقدرتها على توصيل الطاقة الكهربائية.
- شكلها الصلب يمنحها بريقًا ولمعانًا مميزين.
- تتميز الفلزات بكثافتها العالية وصلابتها، مما يسهل إعادة تشكيلها.
- الفلزات فعالة في توصيل الحرارة.
- العمليات الكيميائية تؤثر على الفلزات، مما يؤدي إلى الصدأ، لذا يجب تجنب تعرضها للماء أو الهواء لفترات طويلة.
- يفضل تخزينها في الكيروسين للحماية من التفاعلات.
3- أنواع الفلزات
تتنوع الفلزات المستخدمة في مختلف الصناعات، وتنقسم إلى أربعة أنواع رئيسية، وهي كالتالي:
الفلزات النبيلة:
- تعد الفلزات النبيلة من أغلى الأنواع الموجودة على سطح الأرض وتُباع بأسعار مرتفعة.
- تُعرف أحيانًا بالفلزات الكريمة نظرًا لقيمتها المرتفعة.
- تتميز بنقائها وخلوها من الشوائب، وبالتالي لا تصنف ضمن المركبات الكيميائية.
- تظل هذه الفلزات غير تفاعلية مع العناصر الأخرى وتوجد دائمًا في حالة منفردة.
- أحد أبرز أمثلتها هو الذهب.
الفلزات القلوية:
- تعتبر الفلزات القلوية من الأنواع الأكثر سهولة في التشكيل وإعادة الاستخدام.
- وهي قابلة للتفاعل مع عناصر أخرى لتشكيل مواد جديدة.
- تستخدم في العديد من الصناعات وغالباً لا توجد في حالتها المنفردة.
- ومن الأمثلة عليها ملح الطعام.
الفلزات الانتقالية:
- تشير الفلزات الانتقالية إلى نوع آخر من الفلزات، التي لا تتفاعل بشكل كبير مع العناصر الأخرى.
- يمكن انصهارها عند درجات حرارة مرتفعة، وتستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية.
- من أمثلة الفلزات الانتقالية الحديد والنحاس والألومنيوم.
- ينبغي الحذر في استخدام درجات الحرارة المناسبة لتجنب التلف.
الفلزات الضعيفة:
- الفلزات الضعيفة هي نوع رقيق من الفلزات التي لا يمكن أن تتواجد منفردة بل تحتاج للتفاعل مع عناصر أخرى.
- عند تعريضها لدرجات حرارة عالية، يجب دمجها مع عناصر فلزية أخرى لتسهيل تشكيلها وإعادة تصنيعها.
- تشكل الفلزات الضعيفة جزءاً من عدة صناعات، بما في ذلك القصدير والرصاص.
الفرق بين الفلزات واللافلزات
1- الفلزات
- الفلزات هي عناصر كيميائية تفقد الإلكترونات لتكوين أيونات موجبة.
- يحتوي الجدول الدوري على معظم الفلزات.
- تشمل أمثلة على ذلك الحديد، النحاس، الذهب، الرصاص، الألومنيوم، النيكل، الفضة، والزنك.
- تكون الفلزات جيدة التوصيل للكهرباء والحرارة.
- تتميز الفلزات بصلابتها، مما يجعل من السهل تشكيلها وإعادة استخدامها عند تعرضها للطرق والدق.
- الفلزات تتمتع بسطح معدني ناعم يعكس الضوء، مما يزيد من بريقها.
- تمتاز الفلزات بكثافتها العالية وقدرتها على الانصهار.
- كذلك، الفلزات قابلة للتفاعلات الكيميائية عند تعرضها للماء أو الهواء، وهو ما يؤدي إلى الصدأ بمرور الوقت.
- يفقد الفلزات إلكتروناتها عند التفاعل.
- هناك حوالي 90 نوع من الفلزات على سطح الأرض، على الرغم من أن وجودها في الطبيعة يعتبر نادرًا.
- توجد الفلزات عادة في الصخور الأرضية.
2- اللافلزات
- اللافلزات هي عناصر كهربائية سالبة تسعى لاكتساب الإلكترونات لتصبح مستقرة.
- يمكن لللافلزات أن تتحد لتكوين روابط تساهمية، كما في تفاعلها مع الأكسجين.
- تنتج مركبات أكاسيد حمضية مثل أكسيد الكربون.
- بالإضافة إلى ذلك، يمكنها بناء روابط أيونية مع الفلزات من خلال جذب الإلكترونات التي تخسرها الفلزات.
- تتضمن أمثلة على اللافلزات الأكسجين، الكبريت، اليود، الفوسفور، الكلور، والكربون.
- اللافلزات ليست موصلة جيدة للكهرباء أو الحرارة.
- كما أنها لينة وهشة، مما يمنع تعريضها للطرق لتفادي التفتت.
- كثافة اللافلزات منخفضة.
- اللافلزات لا تنصهر إلا بعد دمجها مع عناصر أخرى.
- تمتلك اللافلزات خاصية عدم التفاعل الكيميائي، وبالتالي لا تصدأ.
- تجذب اللافلزات الإلكترونات التي تفقدها الفلزات.
- توجد حوالي 12 نوع من اللافلزات على الأرض، وهي أكثر انتشارًا في الطبيعة مقارنة بالفلزات.
- تشكل اللافلزات جزيئات مزدوجة، مثل O2 وF2 وCl2 وI2 وN2 وBr2.
- توجد في حالة ثابتة ومستقرة على عكس الفلزات.
- تتواجد اللافلزات في أجسام الكائنات الحية.
- تتميز اللافلزات بأنها غير لامعة وغير ملساء.
- توجد اللافلزات في ثلاث حالات: صلبة مثل الكبريت والكربون، سائلة مثل البروم، وغازية مثل النيتروجين والأكسجين.
- لذلك تلعب دوراً حيويًا في تكوين الكائنات الحية والقشرة الأرضية.
- تدخل اللافلزات في تكوين المركبات العضوية التي تتكون أساسًا من الهيدروجين والكربون.
- تستعمل اللافلزات أيضًا في إنتاج الأسمدة وغيرها من المنتجات.
