الفلزات والروابط الفلزية
الفلزات تُعتبر عناصر كيميائية تتميز بقدرتها على تكوين أيونات موجبة عندما تفقد الإلكترونات. تتواجد روابط بين الذرات تُعرف باسم الروابط الفلزية، وهي روابط كيميائية تنشأ بين عنصرين فلزيين نتيجة لتجاذب الأيونات الموجبة مع الإلكترونات السالبة. هذه الروابط الفلزية هي التي تُربط البلورات المعدنية بشكل كامل.
خصائص الفلزات
- الصلابة والمتانة: تعزى هذه الخصائص إلى حركة الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي، بالإضافة إلى انتقال الإلكترونات ضمن المدارات الداخلية، مما يمنح الفلزات صلابة وقوة متزايدة كلما زاد عدد الإلكترونات المتحركة.
- قدرة عالية على توصيل الكهرباء والحرارة: حيث تحتوي كل ذرة على عدد من الإلكترونات غير المرتبطة بشكل قوي في غلافها الأخير، مما يشكل سحابة إلكترونية حول نواة الفلز.
- عدم الاستقرار الكيميائي: حيث تتفاعل الفلزات مع الأكسجين في الهواء، كما هو الحال مع الحديد الذي يتعرض للصدأ، والفضة التي تفقد بريقها مع الزمن.
- كثافة عالية تسمح بسحبها على هيئة أسلاك أو طرقها لأشكال صفائح.
- درجة انصهار مرتفعة.
- تتمتع بلون فلزي لامع.
أنواع الفلزات
- الفلزات النبيلة: هي الفلزات التي توجد بصورة نقية في البيئة الخارجية، دون أن تكون مرتبطة بمركبات، مثل النحاس والذهب والفضة.
- الفلزات القلوية: تتميز بشدة تفاعلها وانخفاض درجة انصهارها، مثل الصوديوم والبوتاسيوم، وتكوّن محاليل قلوية عند تفاعلها مع الماء.
- الفلزات الانتقالية: هي فلزات تتمتع بالصلابة والقوة، بالإضافة إلى درجات انصهار مرتفعة، مثل الذهب والحديد والكروم.
- الفلزات الضعيفة: هي مجموعة من الفلزات التي نادراً ما تستخدم بمفردها في الطبيعة، وغالبًا ما تُستخدم في تصنيع مواد مفيدة مثل الألمنيوم والقصدير والرصاص.
العوامل المؤثرة في الروابط الفلزية
- كثافة الشحنة، والتي تُعادل شحنة الأيون مقسومة على حجم الأيون: تشير إلى الشحنة التي يحصل عليها الأيون عند فقدانه لجميع إلكتروناته في المدار الأخير، إذ أنه كلما زادت كثافة الشحنة، كلما ارتفعت قوة الرابطة الفلزية.
- حجم الأيون: يرتبط حجم الأيون مباشرة بعدد المدارات المتاحة له.
خصائص الروابط الفلزية
- تشكل روابط كيميائية بين عنصرين فلزيين.
- لا تفقد الفلزات إلكترونات التكافؤ ولا تشارك بها مع الذرات المجاورة، بل تتداخل مجالات الطاقة الخارجية، مكونة إلكترونات حرة.
- الإلكترونات في مجالات الطاقة الخارجية للذرات الفلزية لا ترتبط بسهولة مع أي ذرة محددة، بل تتحرك بحرية بين الذرات، مما يُنتج الأيونات الموجبة.
- تعتمد الروابط الفلزية على القوة التجاذبية بين الجسيمات ذات الشحنات الموجبة والسالبة، مما يُشبه الروابط الأيونية.
- في الحالة الصلبة، تكون الفلزات والمركبات الأيونية شبكة بلورية منظمة.
