خصائص المعادن
خصائص المعادن التوصيل الكهربائي اللامع .
المعادن هي أحد العناصر التي تمت دراستها في الكيمياء ، وتسمى المعادن ، ولها العديد من الخصائص التي تميز المعادن عن العناصر الأخرى ، وفيما يلي شرح للخصائص الكيميائية والفيزيائية للمعادن:
الخواص الكيميائية للمعادن
- التفاعل مع الماء.
- التفاعل مع الأحماض.
- التعامل مع القواعد.
- التفاعل مع الأكسجين.
التفاعل مع الماء: يمكن للمعادن شديدة التفاعل فقط أن تتفاعل مع الماء ، ولا تتفاعل جميع المعادن. على سبيل المثال ، يتفاعل الصوديوم بقوة مع الماء والأكسجين وينتج كمية هائلة من الحرارة في العملية. وهذا هو سبب تخزين الصوديوم في الكيروسين بحيث لا يتلامس مع الأكسجين أو الرطوبة.
التفاعل مع الأحماض: ينتج غاز الهيدروجين عندما تتفاعل المعادن مع الأحماض ، على سبيل المثال عندما يتفاعل الزنك مع حمض الهيدروكلوريك لإنتاج كلوريد الزنك وغاز الهيدروجين.
تفاعل مع القواعد: لا تتفاعل جميع المعادن مع القواعد ، ولكن عندما يحدث ذلك ، فإنها تنتج غاز الهيدروجين ، والأملاح المعدنية ، وعندما يتفاعل الزنك مع هيدروكسيد الصوديوم القوي ، فإنه ينتج الصوديوم وغاز الهيدروجين.
التفاعل مع الأكسجين: تنتج أكاسيد المعادن عندما تحترق المعادن في وجود الأكسجين ، وهذه الأكاسيد المعدنية ضرورية في الطبيعة. على سبيل المثال ، عندما يتم حرق شريط من المغنيسيوم في وجود الأكسجين ، فإنه ينتج أكسيد المغنيسيوم ، وعندما يذوب أكسيد المغنيسيوم في الماء . ينتج عنه تكوين هيدروكسيد المغنيسيوم.
الخصائص الفيزيائية للمعادن
- المعادن موصلات جيدة للحرارة والكهرباء.
- المعدن ناعم ومتين.
- لديه مرونة.
- المعادن لها صدى.
- المعادن لامعة.
جميع المعادن موصلات جيدة للحرارة والكهرباء. لذلك نرى أن أدوات الطبخ ، الحديد ، كانت مصنوعة من معادن معدنية ، وذلك لأنها توصل الحرارة بشكل جيد.
ليونة: ويمكن تعريف الليونة بأنها قدرة المادة على التمدد على شكل أسلاك ، وهذه القدرة تسمح بتحويل المعادن المعدنية على شكل أسلاك فضلاً عن كونها متينة للغاية.
القابلية للتطبيق: وهي خاصية توجد في العناصر التي يمكن ضربها إلى صفائح مسطحة ، وتستخدم صفائح الألمنيوم في صناعة الطائرات ، نظرًا لخفة وزنها وقوتها ، وتستخدم الصفائح المعدنية الأخرى في صناعة السيارات والأدوات وغيرها. .
المعادن الرنانة: يصدرون أصوات رنين عميقة عندما يضربون أي شيء آخر بقوة.
جميع المعادن لها مظهر لامع: يمكن أيضًا تلميع هذه المعادن لإضفاء مظهر أكثر لمعانًا.
تعريف المعادن
في الكيمياء ، تسمى العناصر التي يمكن أن تشكل أيونات موجبة بسهولة تسمى الكاتيونات المعادن ، وتميل المعادن إلى تكوين روابط معدنية ، وتتميز بخصائصها الكيميائية والفيزيائية ، مثل القابلية للتطويع ، والليونة ، والتأين ، وخصائص الترابط ، وغيرها. المركبات الطبيعية الموجودة في قشرة الأرض ، غالبًا ما توجد في شكل خامات معدنية ، وترتبط ببعضها البعض أو مع العديد من العناصر الأخرى ، كما توجد بشكل طبيعي في الصخور التي تغسلها المياه السطحية والمياه الجوفية والغبار الجوي.
أنواع المعادن
تنقسم المعادن إلى (قلوية ، أرضية قلوية ، أساسية ، انتقالية)فيما يلي شرح لكل:
الفلزات القلوية
هذه المعادن هي من بين المعادن الأكثر تفاعلًا كيميائيًا ، وأبرز أنواع المعادن القلوية هي الليثيوم والصوديوم ، وهذه العناصر لها عدد أكسدة خاص بها قدره +1.
الفلزات القلوية الترابية
إنها تقع تحت الفلزات القلوية من حيث نشاطها الكيميائي ، ولها أيضًا عدد أكسدة خاص بها +2 ، وجميعها مواد صلبة تتميز بالمرونة ، حيث يمكن تحويلها إلى أشكال مختلفة من خلال عمليات التشكيل أو الرسم ، على سبيل المثال: الراديوم والكالسيوم.
معادن انتقالية
تسبب العناصر نتائج مختلفة في التفاعلات الكيميائية ، ومن أهم الخصائص التي تميزها أن بعض مداراتها الإلكترونية تحتوي على العديد من الإلكترونات ، على سبيل المثال: الذهب والفضة والزنك والنيكل.
المعادن الأساسية
يعتبر من أكثر المعادن موصلة للكهرباء والحرارة ، وهو شبيه جدًا بالمعادن من حيث مظهرها اللامع ، مثل القصدير.
أمثلة على المعادن
تأتي معظم المعادن في صورة صلبة ، لكن بعضها قد لا يكون كذلك ، لأن الصوديوم والبوتاسيوم من المعادن التي يمكن قطعها بسكين ، بينما الزئبق معدن سائل في درجة حرارة الغرفة ، وفيما يلي بعض الأمثلة على المعادن. :
- الليثيوم
- البريليوم
- صوديوم
- مغنيسيوم ملجم
- الألومنيوم
- البوتاسيوم
- الكالسيوم
- فضائح
- التيتانيوم
- الفاناديوم
- كروم
- مليون منجنيز
- حديد
- كوبالت
- النيكل
- المعنى
- الزنك
- قيادة
كيف نستفيد من المعادن؟
يمكن استخدام المعادن بعدة طرق ، ولكل معدن استخدام خاص ، وفيما يلي شرح لكيفية استخدام المعادن في الحياة:
- يستخدم الكروم في طلاء الحديد والصلب.
- يستخدم فوسفيد الزنك لقتل الفئران.
- يستخدم الزيوليت للتخلص من عسر الماء.
- يستخدم الزئبق السائل في صناعة موازين الحرارة.
- يستخدم الرصاص والزركونيوم في صناعة بطاريات السيارات.
- تستخدم كبريتات الباريوم في الأشعة السينية للبطن.
- يعمل الحديد كمساعد في تحضير الأمونيا بواسطة عملية هابر.
- يستخدم الزنك في عملية جلفنة الحديد الذي يحميه من الصدأ.
- يستخدم النحاس والحديد والألمنيوم في صناعة أدوات الطهي وأدوات المصانع.
- تُستخدم معادن التيتانيوم والصوديوم والزركونيوم في علوم الفضاء ومشاريع الطاقة النووية.
خصائص ميتالويد
تبدو أشباه الفلزات عادةً مثل المعادن ، ولكنها تتصرف مثل اللافلزات في معظم التفاعلات الكيميائية. فيما يلي شرح لخصائص أشباه الفلزات:
- الفلزات هي مواد صلبة.
- لها بريق معدني وهي معدنية بشكل عام.
- أشباه الفلزات هشة ويمكن كسرها بسهولة.
- التأين والطاقة الكهربائية هما بين قيم المعادن وغير المعدنية.
- يمكن للفلزات أن توصل الكهرباء ، لكنها ليست قوية مثل المعدن.
- كيميائيًا ، تتصرف مثل اللافلزات ، وتشكل الأيونات بسهولة ، ولها العديد من حالات الأكسدة ، وتشكل روابط تساهمية.
تعد أشباه الفلزات إلى حد بعيد أصغر مجموعة من العناصر ، حيث تم تصنيف ستة فقط بشكل نهائي على أنها نصف معدنية ، بما في ذلك الكبريت ، والتي يمكن أن تحتوي على ما بين 3 و 6 إلكترونات تكافؤ في غلاف طاقتها الخارجية.
ما هي خصائص اللافلزات
بعض اللافلزات صلبة وبعضها غازي في درجة حرارة الغرفة ، بما في ذلك الكبريت والكربون والفوسفور والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين وغيرها ، والخواص الفيزيائية والكيميائية لللافلزات هي كما يلي:
الخصائص الفيزيائية للمعادن
- لا صدى.
- لونه شفاف.
- ماتي ميتال.
- ليس موصل جيد للكهرباء والحرارة.
- يمكن أن تكون المواد صلبة أو هشة ، حيث يمكن أن تكون صلبة أو سائلة أو غازية في درجة حرارة الغرفة.
الخواص الكيميائية للمعادن
- مكونات كهربائية عالية.
- عوامل مؤكسدة كبيرة.
- يكسب ويفقد إلكترونات التكافؤ بسهولة.
- عدد الإلكترونات في الغلاف الخارجي هو 4-8.
- تشكل أكاسيد حمضية عندما تتلامس مع الأكسجين.
