تغير التاريخ الإنساني كله عندما اكتشف وتوصل الإنسان إلى الطريقة التي يمكنه بها فصل المواد التي تتميز بالصلابة وقوة التحمل الشديدة من أعماق الأرض وتحويلها إلى مادة يستفيد منها، وتكون كل هذه المواد نراها في كل شيء حولنا من آلات السيارات، الكباري، المنشآت، المجوهرات، وحتى أواني المطبخ، هذه المواد هي الفلزات التي تشمل كل شيء تقريبا، فما هي الفلزات ؟
ما هي الفلزات
يعرف علم الكيمياء الفلزات بأنها عبارة عن عناصر كيميائية تفقد الإلكترونات وتكون أيونات موجبة، ويعرفها أيضا بأنها شبكة الأيونات الموجبة التي تحاط بالإلكترونات، وفي الجدول الدوري للعناصر والذي تم تطويره بعد أن تم نشر أول جدولًا دوريًا معروفًا في عام 1869 بفضل الكيميائي الروسي ديمتري مندلييف، تعتبر الفلزات هي أكثر أنواع العناصر الكيميائية تواجداً حيث تمثل ما نسبته 75% من الجدول الدوري للعناصر، وتربط بين ذراتها رابطة فلزية وتلك الرابطة هي السبب في تسميتها بالفلزات.
الخواص الفيزيائية للفلزات
تتميز الفلزات بأن لها مجموعة من الخصائص الفيزيائية، ومنها:
توجد في الحالة الصلبة، عدا عنصر الزئبق الذي يوجد في الحالة السائلة، وجميعها يتحمل الظروف التي المحيطة به.
سهلة الطرق والتشكيل وبسبب طراوتها يمكن صبها في قوالب مختلفة.
ذات كثافة عالية.
براقة وشديدة اللمعان مثل الذهب والفضة.
لها درجات انصهارها مرتفعة جداً.
غالبية العناصر الفلزية موصلة جيدة للكهرباء، وهي خاصية من أشهر الخصائص للفلزات.
تمتاز كافة الفلزات بأنها تتأثر بشدة بالتفاعل الكيميائي مع العناصر الأخرى، فيحدث تأكسد لبعضها المعرف علميا باسم الصدأ، وبعضها يفقد بريقه ولمعانه مثل الفضة.
أنواع الفلزات
تصنف الفلزات إلى مجموعات تتميز كل مجموعة بعدة خصائص تختلف عن الأخرى، ومن هذه الأنواع:
العناصر القلوية: والتي تمتاز بأنها شديدة التفاعل مع الماء، لها كثافة منخفضة، وذات درجة انصهار منخفضة أيضا، وتضم كلاً من البوتاسيوم، الليثيوم والصوديوم.
العناصر الترابية: وتمتاز هذه العناصر بنشاطها الكيميائي الأقل من العناصر القلوية، لكنها أكثر صلابة وذات كثافة مرتفعة، ودرجات انصهار عالية.
العناصر الانتقالية: تتواجد في الحالة الصلبة في درجة الحرارة العادية عدا عنصر الزئبق الذي يكون في حالة سائلة، ذات درجة عالية جدا في الانصهار والغليان، ومن الممكن إعادة تشكيلها اعتمادا على درجة انصهار كل فلزٍ منها.
الفلزات الضعيفة: هي التي لا تستخدم منفردة، حيث تعتمد على فلزات أخرى أقوى منها، وتستخدم الفلزات الضعيفة في العديد من الصناعات، ومن أمثلتها الرصاص، والقصدير.
العناصر الخاملة: وهي عديمة التأثر بالعوامل الخارجية مثل التأكسد والتآكل.
العناصر النبيلة: هي الهامدة كيميائياً، وبعضها له قيمة اقتصادية كبيرة جدا مثل الذهب والفضة.
السبائك: وهي خليط يضم فلزين أو أكثر، وتمتلك خصائص أفضل من خصائص كل فلز يكون منفردا.
استخدامات الفلزات
تستخدم الفلزات تقريبا في كل شيء وبما يفوق تخيلنا، حيث توجد الفلزات في كل جوانب الحياة، ومن هذه الاستخدامات:
الصوديوم مكون رئيسي في محل الطعام.
الألومنيوم تصنع منه أواني طهي الطعام كونه جيد التوصيل للحرارة، وقديما كانت يستخدم النحاس في صنع تلك الأواني لامتلاكه نفس خاصية التوصيل الجيد للحرارة.
يستخدم أيضا النحاس في صنع أسلاك الكهرباء لأنه موصل جيد للتيار الكهربي.
تصنع البطاريات الخاصة بأجهزة التليفون المحمول والحواسيب النقالة من فلز الليثيوم.
تصنع الحلي والمجوهرات من الذهب والفضة.
تصنع كل وسائل النقل الحديثة مثل السيارات، القطارات، الطائرات، السفن، الشاحنات، من عناصر فلزية.
تستخدم الفلزات في تصنيع الصواريخ ومكوكات الفضاء، والأقمار الصناعية، وكل ما يخص مجالي الاتصالات والفضاء الجوي.
تستخدم الفلزات في تصنيع وإنتاج، وتوزيع الطاقة الكهربائية، حيث تدخل في صناعة التوربينات، خطوط الكهرباء، المفاعلات النووية، المحولات الكهربائية، المولدات.
تدخل الفلزات في مجال الزراعة حيث تصنع الجرارات والمحاريث وأدوات الزراعة الحديثة من الفلزات.
يستخدم فلز التنجستين في صناعة مصابيح الإضاءة الكهربائية.
ما هي الفلزات
يعرف علم الكيمياء الفلزات بأنها عبارة عن عناصر كيميائية تفقد الإلكترونات وتكون أيونات موجبة، ويعرفها أيضا بأنها شبكة الأيونات الموجبة التي تحاط بالإلكترونات، وفي الجدول الدوري للعناصر والذي تم تطويره بعد أن تم نشر أول جدولًا دوريًا معروفًا في عام 1869 بفضل الكيميائي الروسي ديمتري مندلييف، تعتبر الفلزات هي أكثر أنواع العناصر الكيميائية تواجداً حيث تمثل ما نسبته 75% من الجدول الدوري للعناصر، وتربط بين ذراتها رابطة فلزية وتلك الرابطة هي السبب في تسميتها بالفلزات.
الخواص الفيزيائية للفلزات
تتميز الفلزات بأن لها مجموعة من الخصائص الفيزيائية، ومنها:
توجد في الحالة الصلبة، عدا عنصر الزئبق الذي يوجد في الحالة السائلة، وجميعها يتحمل الظروف التي المحيطة به.
سهلة الطرق والتشكيل وبسبب طراوتها يمكن صبها في قوالب مختلفة.
ذات كثافة عالية.
براقة وشديدة اللمعان مثل الذهب والفضة.
لها درجات انصهارها مرتفعة جداً.
غالبية العناصر الفلزية موصلة جيدة للكهرباء، وهي خاصية من أشهر الخصائص للفلزات.
تمتاز كافة الفلزات بأنها تتأثر بشدة بالتفاعل الكيميائي مع العناصر الأخرى، فيحدث تأكسد لبعضها المعرف علميا باسم الصدأ، وبعضها يفقد بريقه ولمعانه مثل الفضة.
أنواع الفلزات
تصنف الفلزات إلى مجموعات تتميز كل مجموعة بعدة خصائص تختلف عن الأخرى، ومن هذه الأنواع:
العناصر القلوية: والتي تمتاز بأنها شديدة التفاعل مع الماء، لها كثافة منخفضة، وذات درجة انصهار منخفضة أيضا، وتضم كلاً من البوتاسيوم، الليثيوم والصوديوم.
العناصر الترابية: وتمتاز هذه العناصر بنشاطها الكيميائي الأقل من العناصر القلوية، لكنها أكثر صلابة وذات كثافة مرتفعة، ودرجات انصهار عالية.
العناصر الانتقالية: تتواجد في الحالة الصلبة في درجة الحرارة العادية عدا عنصر الزئبق الذي يكون في حالة سائلة، ذات درجة عالية جدا في الانصهار والغليان، ومن الممكن إعادة تشكيلها اعتمادا على درجة انصهار كل فلزٍ منها.
الفلزات الضعيفة: هي التي لا تستخدم منفردة، حيث تعتمد على فلزات أخرى أقوى منها، وتستخدم الفلزات الضعيفة في العديد من الصناعات، ومن أمثلتها الرصاص، والقصدير.
العناصر الخاملة: وهي عديمة التأثر بالعوامل الخارجية مثل التأكسد والتآكل.
العناصر النبيلة: هي الهامدة كيميائياً، وبعضها له قيمة اقتصادية كبيرة جدا مثل الذهب والفضة.
السبائك: وهي خليط يضم فلزين أو أكثر، وتمتلك خصائص أفضل من خصائص كل فلز يكون منفردا.
استخدامات الفلزات
تستخدم الفلزات تقريبا في كل شيء وبما يفوق تخيلنا، حيث توجد الفلزات في كل جوانب الحياة، ومن هذه الاستخدامات:
الصوديوم مكون رئيسي في محل الطعام.
الألومنيوم تصنع منه أواني طهي الطعام كونه جيد التوصيل للحرارة، وقديما كانت يستخدم النحاس في صنع تلك الأواني لامتلاكه نفس خاصية التوصيل الجيد للحرارة.
يستخدم أيضا النحاس في صنع أسلاك الكهرباء لأنه موصل جيد للتيار الكهربي.
تصنع البطاريات الخاصة بأجهزة التليفون المحمول والحواسيب النقالة من فلز الليثيوم.
تصنع الحلي والمجوهرات من الذهب والفضة.
تصنع كل وسائل النقل الحديثة مثل السيارات، القطارات، الطائرات، السفن، الشاحنات، من عناصر فلزية.
تستخدم الفلزات في تصنيع الصواريخ ومكوكات الفضاء، والأقمار الصناعية، وكل ما يخص مجالي الاتصالات والفضاء الجوي.
تستخدم الفلزات في تصنيع وإنتاج، وتوزيع الطاقة الكهربائية، حيث تدخل في صناعة التوربينات، خطوط الكهرباء، المفاعلات النووية، المحولات الكهربائية، المولدات.
تدخل الفلزات في مجال الزراعة حيث تصنع الجرارات والمحاريث وأدوات الزراعة الحديثة من الفلزات.
يستخدم فلز التنجستين في صناعة مصابيح الإضاءة الكهربائية.
