ما الفرق بين الفلزات واللافلزات؟

ما الفرق بين الفلزات واللافلزات؟

العنصر هو أبسط أشكال المادة، إذ إنه لا يمكن تقسيمه إلى مواد أبسط أو بنائه من مواد أبسط بأي طريقة كيميائية أو فيزيائية، وهناك 118 عنصرًا معروفًا حاليًا؛ 92 منها وجدت بشكلٍ طبيعي، بينما تم تحضير البقية صناعيًا، ويمكن تقسيم العناصر إلى فلزات ولافلزيات، ومن المهم معرفة ما إذا كان عنصر معين فلز أم لافلز، فالفلزات مثل النحاس (Cu) والألمنيوم (Al) موصلة جيدة للحرارة والكهرباء، أما اللافلزات مثل الفوسفور (P) والكبريت (S) فهي عوازل، ويتم تمييز المواد على النحو الوارد أعلاه، بناءً على خصائصها، وفي كثير من الأحيان؛ يمكن معرفة أن العنصر عبارة عن فلز بمجرد النظر إلى بريقه المعدني، لكن هذا ليس وسلة التمييز الوحيدة بين هاتين المجموعتين العامتين من العناصر.^[١][٢][٣]

في العديد من الجداول الدورية، يوجد خط أسود متعرج (كما في الشكل أدناه) على طول الجانب الأيمن من الجدول يفصل الفلزات عن اللافلزات؛ حيث توجد الفلزات (Metals) على يسار الخط (باستثناء الهيدروجين، فهو عنصر افلزي)، وتوجد اللافلزات (Nonmetals) على يمين الخط، والعناصر المجاورة مباشرة للخط هي أشباه الفلزات (Metalloids).^[٤]

تعريف الفلزات وخصائصها

باستثناء الهيدروجين، تسمى جميع العناصر التي تشكل أيونات موجبة بفقدان الإلكترونات أثناء التفاعلات الكيميائية بالفلزات (المعادن)، وبالتالي فإن الفلزات هي عناصر موجبة للكهرباء، وذات طاقات تأين منخفضة نسبيًا، وتتميز بالبريق اللامع، والصلابة، وتصدر رنينًا عند الطرق عليها، وهي موصلات ممتازة للحرارة والكهرباء، وتتواجد الفلزات في الحالة صلبة في ظل الظروف العادية؛ باستثناء الزئبق (Hg)، وفيما يأتي أهم خصائص الفلزات:^[٥]

الخصائص الفيزيائية للفلزات

فيما يأتي أهم الخصائص الفيزيائية للفلزات:^[٥]

• الحالة: الفلزات عبارة عن مواد صلبة في درجة حرارة الغرفة، باستثناء الزئبق (Hg) الذي يكون سائلًا في درجة حرارة الغرفة، والغاليوم (Ga) الذي يكون سائلًا في الأيام الحارة.
• اللمعان: تتميز المعادن بظاهرة انعكاس الضوء عن سطحها، كما يمكن صقل المعادل، مثل الذهب (Au)، والفضة (Ag)، والنحاس (Cu).
• القابلية للتطيع: تتمتع الفلزات بالقدرة على تحمل الطرق، حيث يمكن تحويلها إلى صفائح رقيقة تعرف باسم الرقائق.
• الليونة: يمكن سحب الفلزات إلى أسلاك، فمثلًا يمكن سحب 100 جرام من الفضة (Ag) في سلك رفيع يبلغ طوله حوالي 200 متر.
• الصلابة: جميع الفلزات صلبة ما عدا الصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K)، وهي ناعمة ويمكن تقطيعها بالسكين.
• التكافؤ: تحتوي الفلزات عادةً على 1-3 إلكترونات في الغلاف الخارجي لذراتها.
• التوصيل: الفلزات موصلات جيدة؛ لأنها تحتوي على إلكترونات حرة، ويعد كل من الفضة (Ag) والنحاس (Cu) أفضل موصلين للحرارة والكهرباء، أما الرصاص (Pb) فهو أفقر موصل للحرارة؛ البزموت (Bi)، والزئبق (Hg)، والحديد (Fe) هي أيضا موصِّلات رديئة.
• الكثافة: الفلزات لها كثافة عالية وثقيلة جدًا؛ للإيريديوم (Ir) والأوزميوم (Os) أعلى كثافة، بينما يمتلك الليثيوم (Li) أقل كثافة.
• نقاط الانصهار والغليان: للفلزات نقاط انصهار وغليان عالية؛ ولفلز التنجستن (W) أعلى نقاط انصهار وغليان، بينما يمتلك الزئبق (Hg) على أقل نقطة، وللصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K) أيضًا نقاط انصهار منخفضة.

الخصائص الكيميائية للفلزات

الفلزات هي عناصر موجبة للكهرباء، وهي تشكل بشكل عام أكاسيد قاعدية أو مذبذبة مع الأكسجين، وتشمل الخصائص الكيميائية الأخرى للفلزات ما يأتي:^[٥]

• الخصائص الكهربية: تمتلك الفلزات طاقات تأين منخفضة، وعادة ما تفقد الإلكترونات (أي تتأكسد) عندما تخضع للتفاعلات الكيميائية، فمثلًا تفقد الفلزات القلوية دائمًا إلكترونًا واحداً وتصبح شحنتها 1+، بينما تفقد الفلزات القلوية الأرضية إلكترونين، وتصبح شحنتها 2+.
• التفاعل مع اللافلزات: تميل الفلزات إلى التفاعل مع اللالفلزات وتكوين مركبات أيونية.
• التفاعل مع الأحماض: تظهر أكاسيد الفلزات طبيعتها الكيميائية الأساسية من خلال التفاعل مع الأحماض لتشكيل الأملاح المعدنية والماء.

تعريف اللافلزات وخصائصها

تسمى العناصر التي تميل إلى اكتساب الإلكترونات لتكوين الأنيونات (الأيونات السالبة) أثناء التفاعلات الكيميائية باللافلزات، وهي عناصر كهربية ذات طاقات تأين عالية، كا أنها عناصر غير لامعة، وهشة، وضعيفة التوصيل للحرارة والكهرباء (باستثناء الجرافيت)، ويمكن أن توجد اللافلزات على شكل غازات، أو سوائل، أو مواد صلبة، وفيما يأتي أهم خصائص اللافلزات:^[٥]

الخصائص الفيزيائية للافلزات

فيما يأتي أهم الخصائص الفيزيائية لللافلزات:^[٥]

• الحالة الفيزيائية: توجد معظم اللافلزات في حالتين من حالات المادة الثلاث عند درجة حرارة الغرفة؛ الغازات مثل الأكسجين (O)، والمواد الصلبة مثل الكربون (C)، ويوجد البروم (Br) فقط كسائل في درجة حرارة الغرفة.
• القابلية للطرق والطلي: المواد اللافلزية هشة للغاية، ولا يمكن سحبها في أسلاك، أو تشكيلها على شكل صفائح.
• التوصيل: هي موصلات رديئة للحرارة والكهرباء.
• اللمعان: ليس لها بريق معدني ولا تعكس الضوء.
• نقاط الانصهار والغليان: تكون نقاط انصهار اللافلزات عمومًا أقل من الفلزات، ولكنها متغيرة بدرجة كبيرة.

الخصائص الكيميائية للافلزات

الخواص الكيميائية للّافلزات:^[٥]

• الخصائص الكهربية: تميل اللافلزات إلى اكتساب الإلكترونات، أو مشاركتها مع الذرات الأخرى، وتميل اللافلزات عند تفاعلها مع الفلزات إلى اكتساب إلكترونات.
• تكوين المركبات التساهمية: المركبات المكونة بالكامل من اللافلزات هي مواد تساهمية، وهي تشكل عمومًا أكاسيدًا حمضية أو متعادلة مع الأكسجين الذي يذوب في الماء لتكوين الأحماض
• التفاعل مع القواعد: يمكن أن تتحد الأكاسيد اللافلزية مع القواعد لتشكيل الأملاح.

فيما يأتي ملخص للفرق بين الفلزات واللافلزات:^[٢]