تعتبر الفلزات القلوية من العناصر الكيميائية التي تقع في المجموعة الأولى من الجدول الدوري.
في هذا المقال، سنستعرض استخدامات الفلزات القلوية وخصائصها وأنواعها بهدف تقديم معلومات قيمة لمتابعينا الكرام على موقع مقال.
الفلزات القلوية
- الفلزات القلوية هي مجموعة متميزة من العناصر الكيميائية تقع ضمن المجموعة الأولى في الجدول الدوري.
- بالرغم من وجود عنصر الهيدروجين في بداية المجموعة، إلا أنه لا يُصنف كأحد الفلزات.
- تشمل العناصر الفلزات القلوية الليثيوم، الصوديوم، البوتاسيوم، الروبيديوم، السيزيوم، والفرنسيوم.
- تتميز المجموعة بأكملها بنشاطها الكيميائي العالي، مما يجعلها تتفاعل بسهولة مع الهواء.
- لذلك، لا توجد هذه الفلزات على حالتها النقية في الطبيعة، بل يتم تخزينها في الكيروسين أو الزيوت المعدنية لحمايتها من التفاعل مع الأجواء.
- تتميز الفلزات القلوية بلونها الفضي وكونها صلبة، مما يدل على كثافتها العالية.
- تتفاعل هذه الفلزات مع الهالوجينات لتكوين الملح الأيوني وتقوم بالتفاعل مع الماء لتكوين الهيدروكسيد القلوي.
- قام عدد من العلماء بتفسير الجدول الدوري بحيث تُعتبر العناصر الموجودة على الجهة اليمنى منه فلزات، بينما تُعتبر العناصر على الجهة اليسرى لافلزات، مع العلم أن اللافلزات أكثر انتشارًا في الطبيعة.
- ومن بين الفلزات الشائعة الاستخدام نجد الذهب، الحديد، والألومنيوم.
استخدامات الفلزات القلوية وخصائصها وأنواعها
في الفقرات التالية، سنلقي نظرة على بعض خصائص الفلزات القلوية، بالإضافة إلى استعراض استخداماتها وأنواعها بالتفصيل.
1- استخدامات الفلزات القلوية
- تستخدم الفلزات في صناعة مجموعة متنوعة من الآلات التي تُستعمل في مجالات متعددة مثل الصناعة، التجارة، والزراعة.
- تشمل الآلات التي تُصنع من الفلزات الماكينات المستخدمة في صناعة الأجهزة الكهربائية.
- تدخل الفلزات في تصنيع الأدوات الطبية، مثل الإبر، والمشارط، والمقصات، والشفرات، وغيرها، وذلك من مواد مثل المغنيسيوم والألومنيوم.
- كما تُستخدم الفلزات في صناعة بعض الأجهزة الطبية الكبيرة.
- يُستخدم الحديد في مشاريع البناء والتشييد، مثل بناء المنازل والمنشآت.
- هناك أيضًا أدوات بناء مصنوعة من الفلزات، مثل أدوات المحارة والناقلات.
- بالإضافة إلى ذلك، تدخل الفلزات في العديد من الصناعات الأخرى مثل وسائل الاتصالات، النقل والمواصلات، وتوليد الكهرباء.
2- خصائص الفلزات
- تتميز الفلزات بأنها توجد في حالة صلبة، مما يمكّنها من تحمل التغيرات المناخية والظروف المحيطة.
- تُعتبر الفلزات موصلًا جيدًا للطاقة الكهربائية.
- تمنحها الحالة الصلبة بريقًا ولمعانًا مميزين.
- تتميز الفلزات بكثافتها العالية وصلابتها، مما يُسهل عملية إعادة تشكيلها.
- تمتاز الفلزات أيضًا بقدرتها الجيدة على توصيل الحرارة.
- تؤثر التفاعلات الكيميائية على الفلزات، مما يؤدي إلى حدوث صدأ، لذا يُفضل عدم تعريض الفلزات للماء أو الهواء لفترات طويلة.
- من الأفضل تخزين الفلزات في الكيروسين لتفادي التفاعلات الكيميائية المائية أو الهوائية.
3- أنواع الفلزات
تنقسم الفلزات إلى أربعة أنواع رئيسية، وهي كالتالي:
الفلزات النبيلة:
- تعتبر الفلزات النبيلة من أغلى الأنواع الموجودة على الأرض، وتُعرف أيضًا بالفلزات الكريمة.
- تتميز بالنقاء وخلوها من الشوائب، ولا تُصنف ضمن المركبات الكيميائية.
- تكون هذه الفلزات في حالة منفردة دائمًا، ومن أبرز الأمثلة عليها الذهب.
الفلزات القلوية:
- يُمكن تشكيل وإعادة استخدام الفلزات القلوية بشكل متكرر.
- تتفاعل مع عناصر أخرى لتكوين مواد جديدة، وغالبًا ما توجد في حالة غير منفردة.
- يمكن اعتبار ملح الطعام من أبرز أمثلة الفلزات القلوية.
الفلزات الانتقالية:
- تُعتبر الفلزات الانتقالية نوعًا من الفلزات التي لا تتفاعل بشكل كبير مع العناصر الأخرى.
- تتميز بإمكانية انصهارها في درجات حرارة مرتفعة، وتدخل في العديد من الصناعات.
- أمثلة على الفلزات الانتقالية تشمل الحديد والنحاس والألومنيوم، ويجب استخدامها في درجات حرارة مناسبة لتفادي تلفها.
الفلزات الضعيفة:
- تُعتبر الفلزات الضعيفة نوعًا لا يظهر عادة في حالة منفردة، بل يحتاج إلى التفاعل مع عناصر أخرى.
- عند تعرضها لدرجات حرارة مرتفعة، يجب دمجها مع عناصر فلزية أخرى لتسهيل تشكيلها وإعادة صناعتها.
- تشمل الفلزات الضعيفة عناصر مثل القصدير والرصاص.
الفرق بين الفلزات واللافلزات
1- الفلزات
- تُعتبر الفلزات عناصر كيميائية تفقد الإلكترونات لتكوين أيونات موجبة.
- تشكل الفلزات غالبية الجدول الدوري، ومنها الحديد، النحاس، الذهب، الألومنيوم، والنيكل.
- تميزها بقدرتها الممتازة على توصيل الكهرباء والحرارة.
- تحظى الفلزات بقوة صلبة، مما يسهل تشكيلها وإعادة استخدامها عبر الطرق.
- تتميز أيضًا بسطح معدني لامع يعكس الضوء.
- الفلزات ذات كثافة عالية وقابلية عالية للانصهار.
- تتعرض الفلزات للتفاعلات الكيميائية عند ملامستها للماء أو الهواء، مما يؤدي إلى الصدأ مع مرور الوقت.
- توجد الفلزات في الصخور الأرضية وتُعتبر نادرة في الطبيعة، رغم أنها تشمل حوالي 90 نوعًا.
2- اللافلزات
- اللافلزات هي عناصر كهربائية سالبة تكسب الإلكترونات لتحقيق الاستقرار.
- تستطيع اللافلزات الارتباط معًا لتكوين روابط تساهمية، مثل تفاعل الأكسجين.
- تنتج مركبات أكسيد حمضية، مثل أكسيد الكربون.
- تتحد اللافلزات مع الفلزات لتشكيل روابط أيونية، حيث تقوم بجذب الإلكترونات التي تفقدها الفلزات.
- تشمل أمثلة اللافلزات الأكسجين، الكبريت، والكلور.
- اللافلزات لا توصل الكهرباء والحرارة، وهي عادةً لينة وهشة.
- تمتاز اللافلزات بانخفاض كثافتها، ولا تتعرض لعملية انصهار إلا بعد الاندماج مع عناصر أخرى.
- اللافلزات لديها قدرة أقل على التفاعل الكيميائي وعادةً لا تصدأ.
- تشمل حوالي 12 نوعًا من اللافلزات التي تُعتبر أكثر شيوعًا في الطبيعة مقارنة بالفلزات.
- تكوين اللافلزات يتم بوجود جزيئات مزدوجة، مثل O2 والنيتروجين N2.
- توجد اللافلزات في أشكال ثابتة ومستقرة، وهي جزء أساسي من أجسام الكائنات الحية.
- تتميز اللافلزات بلون غير لامع وملمس غير أملس.
- تتواجد اللافلزات في ثلاث حالات: صلبة، مثل الكبريت؛ سائلة، مثل البروم؛ وغازية، مثل الأكسجين.
- تُعتبر اللافلزات هامة لتكوين الكائنات الحية والمواد الطبيعية والمركبات العضوية.