الفلز الوحيد الذي يوجد في يسار الجدول الدوري هو
تقع المعادن على اليسار من الخط (باستثناء الهيدروجين، الذي ليس فلزيًا)، بينما تقع اللافلزات على اليمين من الخط، وتعد العناصر المجاورة للخط مباشرة أشباه فلزات .
يمكن تصنيف العناصر على أنها معادن أو غير فلزات أو أشباه فلزات، تعد المعادن موصلات جيدة للحرارة والكهرباء ، وهي قابلة للطرق (يمكن طرقها إلى صفائح) كما أنها قابلة للدك (يمكن سحبها إلى سلك) ، معظم المعادن صلبة في درجة حرارة الغرفة مع لمعان فضي مميز (باستثناء الزئبق، وهو سائل) .
تتميز اللافلزات (عادة) بأنها موصلات رديئة للحرارة والكهرباء، كما أنها ليست قابلة للطرق أو التمدد. العديد من العناصر اللافلزية عبارة عن غازات في درجة حرارة الغرفة، وبعضها الآخر عبارة عن غازات سائلة أو مواد صلبة .
الفلزات تتمتع بالخصائص الوسيطة، حيث تشبه الفلزات اللافلزية إلى حد كبير في الخصائص الفيزيائية. ومع ذلك، يمكن صنع العديد منها كأشباه الموصلات في ظروف معينة لتوصيل الكهرباء. وتكمن أهمية هذه الأشباه الموصلات في الأجهزة الإلكترونية والحواسيب وغيرها، وتسمى روابط العناصر الفلزية .
في العديد من الجداول الدورية، يظهر خط أسود متعرج على طول الجانب الأيمن من الجدول، ويفصل المعادن عن اللافلزات .
أين تقع اللافلزات في الجدول الدوري
- تحتوي الجدول الدوري على 17 عنصر غير فلزي فقط، وهي عناصر غير معدنية، ومع ذلك، فإنها تشكل الجزء الأكبر من المادة في الكون.
- تُعرف العديد من المصادر على أن العناصر اللافلزية هي عناصر ليست معادن وتفتقر إلى صفات المعادن، وهذا يعني أن العناصر اللافلزية لها نقاط غليان منخفضة نسبيًا، وكماذكرنا سابقًا، فإنها توصل الحرارة والكهرباء بشكل سيئ ولا تفقد سهلًا إلكتروناتها .
- العناصر غير المعدنية توجد في الجهة اليمنى الأقصى من الجدول الدوري، باستثناء الهيدروجين الذي يوجد في الزاوية العلوية اليسرى .
ما هي العناصر اللافلزية
تشمل العناصر اللافلزية رقم 17 في الجدول الدوري الأسماء التالية
- الهيدروجين
- الهليوم .
- الكربون
- النيتروجين
- الأكسجين
- الفلور
- النيون
- الفوسفور
- الكبريت
- الكلور
- الأرجون
- السيلينيوم
- البروم
- الكريبتون
- اليود
- الزينون
- والرادون
عناصر الغاز اللافلزية
- معظم العناصر غير المعدنية في الجدول الدوري هي غازات عديمة الرائحة في درجة حرارة الغرفة، حيث تشكل 78٪ من الغلاف الجوي النيتروجين، بينما يشكل الأكسجين 20٪ .
- الكلور هو غاز أصفر مخضر ذو رائحة مميزة يمكن أن يحرق فتحات الأنف عند تعرضها لجرعات عالية .
- الفلورين هو غاز أصفر ذو رائحة كريهة وسامة بشكل مؤكد .
- الرادون مادة غير مستقرة وغالبًا ما تكون مشعة، وتتسرب إلى الأقبية تحت الأرض، ويجب ضخها خارجا من خلال أنظمة التهوية .
- يتبخر البروم بسهولة إلى غاز برتقالي عميق في درجة حرارة الغرفة، وهو العنصر الوحيد غير المعدني الموجود في شكل سائل، على عكس الكلور والفلور، كما يتميز البروم برائحة مميزة ويمكن أن يكون سامًا للغاية .
الخصائص الفيزيائية اللافلزية
- غير لامع (ذات مظهر باهت)
- الموصلات السيئة للحرارة والكهرباء
- المواد الصلبة غير المطاطية
- المواد الصلبة الهشة
- يمكن أن تكون صلبة أو سائلة أو غازية عند درجة حرارة الغرفة
- شفافة مثل ورقة رقيقة
- اللافلزات ليست رنانة
العناصر الصلبة غير المعدنية
- توجد العناصر اللافلزية الكربون والفوسفور والكبريت والسيلينيوم واليود في أشكال صلبة عند درجة حرارة الغرفة، ويحتوي كل عنصر من هذه العناصر على العديد من الأشكال الصلبة المختلفة التي يمكن أن تظهر بها، على الرغم من أن بعض الأشكال أكثر شيوعًا من غيرها .
- على سبيل المثال، يوجد الكربون عادة على شكل جرافيت، ولكنه يشكل أيضا الماس .
- الشكل الأكثر شيوعًا للكبريت هو الأصفر والصلب الهش والذي يتميز برائحة كريهة قليلة، مثل رائحة البيض الفاسد .
- يوجد الفوسفور بأشكال عديدة، منها غاز الفسفور الأبيض الذي يمكن أن يشتعل إذا تعرض للأكسجين .
- عادةً ما يكون اليود مادة صلبة بلون بني، ويتحول بسهولة إلى أبخرة ذات لون أرجواني .
الخصائص الكيميائية غير المعدنية
- تحتوي عادة على 4-8 إلكترونات في غلافها الخارجي
- تستطيع هذه المادة اكتساب الإلكترونات بسهولة أو مشاركتها
- تشكل أكاسيد حمضية
- لديهم كهرومغناطيسية أعلى
- هي عوامل مؤكسدة جيدة
العناصر الفلزية
- تتمثل تصنيف العناصر في الجدول الدوري في فئات مختلفة، بما في ذلك المعادن القلوية ومعادن الأرض القلوية والمعادن الانتقالية واللانثانيدات والأكتينيدات .
- في الجدول الدوري، يتم فصل المعادن عن اللافلزات بواسطة خط متعرج يمر عبر الكربون والفوسفور والسيلينيوم واليود والرادون. تلك العناصر وتلك الموجودة على يمينها هي اللافلزات .
- يمكن تصنيف العناصر الواقعة على الجانب الأيسر من الجدول الدوري بأنها أشباه فلزات أو شبه معدنية، وتتمتع هذه العناصر بخصائص وسيطة بين الخصائص الخاصة بالمعادن واللافلزات. يمكن استخدام الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهذه العناصر لتمييزها عن بعضها البعض .
الخصائص الفيزيائية المعدنية للفلزات
- لامع
- موصلات جيدة للحرارة والكهرباء
- نقطة انصهار عالية
- كثافة عالية (ثقيلة بالنسبة لحجمها)
- طيع (يمكن مطروق)
- مطيل (يمكن سحبه إلى أسلاك)
- تكون عادة صلبة عند درجة حرارة الغرفة، باستثناء الزئبق
- يظهر المعدن المعتم كأنه صفائح رقيقة، ولا يمكن رؤية شيء خلفه
- المعادن تصدر صوتًا رنانًا أو صوتًا شبيهًا بصوت الجرس عندما يتم ضربها
الخصائص الكيميائية للفلزات
- لديها 1-3 إلكترونات في الغلاف الخارجي
- لكل ذرة معدنية وتفقد الإلكترونات بسهولة
- تتلف المادة بسبب الأكسدة مثل البقع والصدأ
- تفقد الإلكترونات بسهولة
- تشكل أكاسيد أساسية
الفلزات واللافلزات واشباه الفلزات في الجدول الدوري
- تتمتع الأشباه المعدنية النموذجية بمظهر معدني ولكنها هشة وتوصل الكهرباء بشكل جيد ، وكيميائياً يتصرفون بمثلة ليسوا فلزات ، ويمكن أن يشكلوا سبائك مع المعادن .
- تكون أشباه الفلزات عادة هشة للغاية، ولذلك لا يمكن استخدامها في الهياكل، ولكن يتم استخدامها ومركباتها في السبائك والعوامل البيولوجية والمحفزات ومثبطات اللهب والنظارات والتخزين البصري والإلكترونيات الضوئية والألعاب النارية وأشباه الموصلات والإلكترونيات الأخرى .
- في الخمسينيات من القرن الماضي، استطاعت الخواص الكهربائية للسيليكون والجرمانيوم إنتاج صناعة أشباه الموصلات، ومنذ بداية الستينيات تم تطوير إلكترونيات الحالة الصلبة .
- يستخدم مصطلح “metalloid” في الأصل للإشارة إلى العناصر اللافلزية، ولكن في الفترة ما بين عامي 1940 و1960 أصبح معروفًا بشكل أوسع كفئة من العناصر التي تمتلك خصائص وسيطة أو هجينة .
- أحيانا يطلق على الفلزات شبه الفلزية اسم أشباه الفلزات، وتم تثبيط هذا المصطلح لأن معنى أشباه الفلزات في الفيزياء يختلف عن معناه في الكيمياء .
- في الفيزياء، يشير هذا المصطلح إلى نوع معين من بنية النطاق الإلكتروني للمادة، حيث يعد الزرنيخ والأنتيمون فقط نصف معادن، ويعرفان عموما باسم الأشباه المعدنية في تطور الجدول الدوري الحديث .
تكوين المركبات الأيونية والمركبات التساهمية
عندما تتحد العناصر لتكوين مركبات، يمكن أن يتكون نوعان رئيسيان من الترابط، حيث تتشكل الروابط الأيونية عندما يحدث انتقال للإلكترونات من نوع إلى آخر، مما ينتج عنه أيونات مشحونة تجذب بعضها البعض بشدة من خلال التفاعلات الكهروستاتيكية .
بشكل عام، تتحد المعادن واللافلزات لتشكيل المركبات الأيونية، بينما تتحد اللافلزات مع اللافلزات الأخرى لتكوين مركبات تساهمية (جزيئات)، بالإضافة إلى الروابط التساهمية التي تحدث عندما تشترك الذرات في الإلكترونات لإنتاج جزيئات متعادلة .
نظرًا لأن المعادن توجد عادةً على الجانب الأيسر من الجدول الدوري، فإن طاقات التأيين منخفضة وتقارب الإلكترونات منخفض، مما يجعل من السهل فقدان الإلكترونات وصعوبة اكتسابها .
يحتوي عدد قليل نسبيًا من إلكترونات التكافؤ على القدرة على تكوين أيونات بسهولة أكبر، وذلك بفقدان إلكترونات التكافؤ الخاصة بهم لتكوين كاتيونات موجبة الشحنة .