العائلات الكيميائية وخصائصها
تُعرف العائلات الكيميائية بأنها مجموعة من العناصر التي تتواجد في نفس العمود ضمن الجدول الدوري. تتميز هذه العناصر بخصائص مشتركة تُعرف بخصائص العائلة. سنستعرض فيما يلي العائلات الكيميائية المختلفة:
الفلزات القلوية
تشمل مجموعة العناصر الموجودة في العمود الأول A من الجدول الدوري، باستثناء الهيدروجين. تتضمن هذه المجموعة كل من الليثيوم، الصوديوم، البوتاسيوم، الريبيديوم، السيزيوم، والفرانسيوم. تُطلق عليها تسمية “القلويات” نظراً لأن تفاعل هذه العناصر مع الماء يُنتج محاليل قلوية قوية تُعرف بالهيدروكسيدات.
تتميز الفلزات القلوية بالخصائص التالية:
- تحوي على إلكترون واحد في مدارها الأخير، مما يجعلها تميل لفقد هذا الإلكترون لتكوين أيون موجب شحنته (+1) في مركباتها.
- تتميز بنشاط كيميائي مرتفع جداً بسبب وجود إلكترون تكافؤ واحد.
- تظهر في الحالة الصلبة في درجة حرارة الغرفة.
- تتمتع بكثافة منخفضة.
- تتسم بدرجات غليان وانصهار منخفضة مقارنة بالعناصر الأخرى.
- تمتاز بلون أبيض فضي، باستثناء السيزيوم الذي يتمتع بلون أصفر.
- تعتبر موصلات ممتازة للكهرباء والحرارة.
الفلزات القلوية الترابية
تشمل عناصر المجموعة الثانية A من الجدول الدوري، والتي تتضمن البيريليوم، المغنيسيوم، الكالسيوم، السترونشيوم، الباريوم، والراديوم. تُعد الفلزات القلوية الترابية أقل نشاطًا كيميائيًا من الفلزات القلوية.
تُسمى هذه الفلزات بالقلوية لأنها تُنتج عند خلط مركباتها مع الماء محلولًا قلوياً (أُس هيدروجيني أكبر من 7)، كما تُعرف بالترابية نظرًا لقلة ذوبان مركباتها في الماء. وقد كان يطلق على المواد غير القابلة للذوبان في الماء اسم المواد الترابية. ومن الخصائص التي تميزها:
- تتميز بصلابة أكبر مقارنة بالفلزات القلوية.
- تظهر بلون أبيض رمادي وبتلميعه الفلزي.
- موصلة للحرارة والكهرباء.
- تمتلك إلكترونين في مدارها الأخير، مما يجعلها قادرة على فقد كلا الإلكترونين لتكوين أيون موجب شحنته 2+ في مركباتها.
- أكاسيدها تعتبر قلوية.
- تمتاز بدرجات انصهار وغليان أعلى من الفلزات القلوية.
- تُعد عوامل مختزلة قوية.
- العنصر الأخير في هذه المجموعة هو الراديوم والذي يُعتبر عنصرًا مشعًا.
- تتميز بكثافة منخفضة ولكنها أكثر كثافة من الفلزات القلوية.
الهالوجينات
تتضمن عناصر المجموعة السابعة A من الجدول الدوري، وتشمل: الفلور، الكلور، البروم، اليود، والأستاتين. يُطلق على هذه العناصر اسم الهالوجينات نظراً لقدرتها على إنتاج أملاح عند تفاعلها، حيث تُترجم كلمة “هالوجين” من اليونانية إلى “ملح”.
تشمل الخصائص الأساسية للهالوجينات ما يلي:
- عناصر لا فلزية.
- تمتلك 7 إلكترونات في مدارها الأخير، مما يجعلها تسعى لاكتساب إلكترون واحد لتصل إلى حالة الاستقرار، مكونة أيون شحنته (-1).
- شديدة التفاعل مع مجموعة الفلزات القلوية والقلوية الترابية.
- الفلور يعد أكثر العناصر في الكهرسلبية.
- تتغير حالتها الفيزيائية بين صلبة، سائلة، وغازية حسب درجة الحرارة.
- الكلور والفلور غازات، بينما البروم سائل، واليوريد والأستاتين في الحالة العادية مواد صلبة.
- غير موصلة للحرارة والكهرباء.
العناصر النبيلة
تشمل عناصر المجموعة الثامنة A والأخيرة من الجدول الدوري، التي تحتوي على الهيليوم، النيون، الأرغون، كريبتون، زينون والرادون. تعتبر العناصر النبيلة الأقل تفاعلاً بين العناصر الكيميائية، حيث تمتاز بقربها من الحالة الخاملة نظرًا لأن مدارها الخارجي ممتلئ بالإلكترونات.
تتضمن الخصائص الرئيسية للعناصر النبيلة:
- تمتلك 8 إلكترونات في مدارها الأخير، عدا الهيليوم الذي يحمل إلكترونين، مما يقلل من قدرتها على كسب أو فقد الإلكترونات.
- تشتهر بدرجات غليان وانصهار منخفضة.
- تعتبر أحادية الذرات في الظروف العادية.
- خالية من اللون والطعم والرائحة.
- لا يمكن إشعالها في الظروف الطبيعية.
- تحظى بطاقة تأين عالية جداً.
- تمتلك كهروسلبية منخفضة للغاية.
