العناصر المعدنية والعناصر غير المعدنية

ما هي العناصر الفلزية؟

تعريف العناصر الفلزية

تُعرّف العناصر الفلزية (Metals) بأنها موصلة ممتازة للحرارة والكهرباء، وتتميز بخصائص مثل اللمعان، والمرونة، وقدرتها على التشكيل والطرق دون أن تنكسر. تشكل الفلزات نسبة كبيرة من العناصر المتواجدة في القشرة الأرضية والماء والغلاف الجوي، وأيضًا في جسم الإنسان، بالإضافة إلى أنها تمثل حوالي 80% من العناصر المدرجة في الجدول الدوري، بوجود 87 عنصرًا منها.

خصائص العناصر الفلزية

إليكم بعض الخصائص البارزة للعناصر الفلزية:

• تتميز بنقطة انصهار عالية.
• بشكل عام، تتواجد في الحالة الصلبة عند درجة حرارة الغرفة، باستثناء الزئبق.
• قد تتعرض للتآكل والتأكسد عند تفاعلها مع مياه البحر والهواء.
• تمتاز بسهولة فقدان الإلكترونات.
• قابلة للثني والتشكيل والسحب، مما يجعلها ليّنة ومرنة.
• غالبًا ما تكون ذات كثافة عالية، باستثناء العناصر مثل الليثيوم، والبوتاسيوم، والصوديوم.

أنواع العناصر الفلزية وأمثلة عليها

تتوزع الفلزات في الجدول الدوري حسب الأنواع التالية:

• الفلزات القلوية: تشكّل المجموعة الأولى في الجانب الأيسر من الجدول الدوري، وتتميز بكثافتها المنخفضة، وشدة تفاعلها، مما يجعلها موجودة عادةً في شكل مركبات في الطبيعة. تحتوي على عدد تأكسد +1، ومثال عليها: الليثيوم (Li)، والصوديوم (Na)، والبوتاسيوم (K)، والروبيديوم (Rb)، والهيدروجين (H) الذي يُعتبر عادةً من العناصر غير الفلزية.
• الفلزات القلوية الترابية: تتواجد في المجموعة الثانية من الجدول الدوري، وسريعة في التفاعل لكنها أقل تفاعلاً من الفلزات القلوية. تمتلك عدد تأكسد +2، ومن ضمنها: البريليوم (Be)، المغنيسيوم (Mg)، الكالسيوم (Ca)، السترونتيوم (Sr)، الباريوم (Ba)، والراديوم (Ra).
• الفلزات الأساسية: تقترن عادةً بمصطلح الفلزات، وتعد من العناصر الموصلة للحرارة والكهرباء، مثل الألمنيوم (Al)، الغاليوم (Ga)، الإنديوم (In)، الثاليوم (Tl)، والرصاص (Pb).
• الفلزات الانتقالية: تتميز بوجود عدد أكسدة متعدد، مما يؤدي إلى توليد ألوان معقدة نتيجة احتواء المدارات (d) أو (f) على إلكترونات جزئية. من أمثلة هذه العناصر: التيتانيوم (Ti)، الكروم (Cr)، المنغنيز (Mn)، الحديد (Fe)، النيكل (Ni)، النحاس (Cu)، الزنك (Zn)، والزئبق (Hg).

استخدامات العناصر الفلزية

تدخل الفلزات في مجالات عدة، من أهمها:

• الأدوات المنزلية: مثل الأفران، وغسالات الأطباق، والغسالات الكهربائية، والمكانس الكهربائية، والخلاطات.
• تحضير وحفظ الأغذية: من خلال استخدام الميكروويف، والأفران، والثلاجات.
• الأجهزة الإلكترونية: مثل الحواسيب، والتلفزيونات، والراديو، وآلات الحاسبة.
• البناء: كصناعة المسامير والهياكل المعدنية الصلبة.
• وسائل النقل: مثل السيارات، والحافلات، والشاحنات، والقطارات، والسفن، والطائرات.
• الاتصالات: بما في ذلك الأقمار الصناعية.
• استكشاف الفضاء: في تصنيع الصواريخ ومكوكات الفضاء.
• الطاقة الكهربائية: تتضمن الغلايات، والتوربينات، والمولدات، والمحولات.
• المجالات الطبية: مثل الأطراف الصناعية والمفاصل.
• التطبيقات الزراعية: تشمل الجرارات وآلات جمع المحاصيل.

ما هي العناصر اللافلزية؟

تعريف العناصر اللافلزية

تُعرف العناصر اللافلزية (Nonmetals) بأنها موصلات ضعيفة للحرارة والكهرباء، وتفتقر إلى القابلية للطرق والتشكيل. تتواجد في الحالات الفيزيائية الثلاث وهي الصلبة والسائلة والغازية عند درجة حرارة الغرفة، وتمتاز بسهولة اكتساب الإلكترونات.

خصائص العناصر اللافلزية

إليكم بعض الخصائص الهامة للعناصر اللافلزية:

• تمتلك طاقة تأين وكهرومغناطيسية مرتفعة.
• تتميز بتوصيل ضعيف للحرارة والكهرباء.
• تنخفض أو تختفي اللمعان المعدني.
• تمتاز بالهشاشة، وقلة المرونة.
• تكون درجات انصهارها وغليانها منخفضة مقارنةً بالفلزات.

مجموعات العناصر اللافلزية وأمثلة عليها

تقسم العناصر اللافلزية إلى ثلاث مجموعات رئيسية:

• العناصر اليتيمة: تشمل البورون (B)، والنيتروجين (N)، والأكسجين (O)، والفسفور (P)، والكبريت (S)، والسلينيوم (Se)، بالإضافة إلى الهيدروجين الذي يُعتبر لافلزيًا في ظروف الغرفة.
• الهالوجينات: توجد في المجموعة السابعة من الجدول الدوري، وتظهر في جميع الحالات الفيزيائية، ومن ضمنها الفلور (F)، والكلور (Cl)، والبروم (Br)، واليود (I)، والأستاتين (At).
• الغازات النبيلة: تقع في المجموعة الثامنة من الجدول الدوري ما عدا الهيليوم، وهي تميل إلى عدم الارتباط بالعناصر الأخرى، ومن أهمها: الهيليوم (He)، والنيون (Ne)، والأرغون (Ar)، والكريبتون (Kr)، والزینون (Xe)، والرادون (Rn).

استخدامات العناصر اللافلزية

على الرغم من قيمتها الكبيرة للحياة، إلا أن استخداماتها محدودة مقارنةً بالعناصر الفلزية. تشمل بعض الاستخدامات:

• في الطب والصيدلة.
• كمواد للتبريد.
• في تصنيع الأسمدة.
• في الأحماض الصناعية.
• في صناعة الليزر والمصابيح.

الفرق بين العناصر الفلزية واللافلزية

يوضح الجدول التالي الفروق بين العناصر الفلزية واللافلزية من حيث الخصائص الفيزيائية والكيميائية:

تُستخدم العناصر الفلزية واللافلزية في مجموعة متنوعة من التطبيقات الحياتية، وتختلف هذه العناصر بحسب الخصائص الفيزيائية والكيميائية الخاصة بها. تضم العناصر الفلزية الفلزات القلوية، والفلزات القلوية الترابية، والفلزات الأساسية، والفلزات الانتقالية، بينما تشمل العناصر اللافلزية العناصر اليتيمة، والهالوجينات، والغازات النبيلة.