تكلمنا عن الفلزات وكيفية معرفتها من خلال الجدول الدوري وجاء الدور على اللافلزات واشباه الفلزات وكيفية تمثيلها في الجدول الدوري للعناصر. بالنسبة إلى المعادن التي تتمثل في هذا الجدول يوجد منها اشباه الموصلات بالإضافة إلى ما يسمى المعادن النبيلة. كل هذا سوف نتعرف عليه في هذه الصفحة وبقية المقالات التي نكتبها لكم. لهذا السبب يجب أن تكونوا على اطلاع بما نكتب وسوف نعمل على فرزها لكم مستقبلا في موضوع مستقل.
تمثيل اللافلزات واشباه الفلزات في الجدول الدوري للعناصر
اللافلزات: هي العناصر التي تقع على يمين الخط المتعرج (تابع مقال الفلزات) من الجدول الدوري، (تابع مقال الجدول الدوري للعناصر) فيما عدا الهيدروجين لأنه عنصر منفصل عن باقي عناصر الجدول الدوري لأن خواصه لا تتلائم مع أي مجموعة بسبب سلوكه، لانه يسلك في بعض التفاعلات مسلك فلز وفي بعضها الآخر يسلك سلوك اللافلز .
من أهم خواص اللافلزات:
- ليس لها لمعان ( بريق معدني ) .
- غير قابلة للطرق والسحب، واللافلزات الصلبة دائما ما تكون هشة وسريعة الكسر، وهي ليست لينة. وكثيرا ما تكون اللافلزات غازات في درجة حرارة الغرفة، والبروم يكون سائلا في هذه الدرجة.
- رديئة التوصيل للحرارة والكهرباء، كما تمتلك معظم اللافلزات العديد من الالكترونات في الأغلفة الخارجية لذراتها على عكس الفلزات.
لماذا تختلف اللافلزات في خواصها عن الفلزات؟
معظم اللافلزات تحتوي على العديد من الالكترونات في مدارها الخارجي، وهذه الالكترونات ترتبط بأحكام مع النواة نتيجة قوی جذب النواة لها، ولهذا السبب فان الكتروناتها ليست حرة الحركة، وتميل أغلب ذرات اللافلزات لاستقبال الإلكترونات من ذرات العناصر الأخرى لتكوين أيونات سالبة.
سؤال: اذكر ثلاث خواص اللافلزات؟
الفكرة الرئيسة:
اللافلزات عناصر ليس لها لمعان وغير قابلة للطرق والسحب، ورديئة التوصيل للكهرباء والحرارة، أما اشباه الفلزات فلها خواص كل من الفلزات واللافلزات.
نتاجات التعلم: في نهاية هذا المقال ساكون قادرا على أن :
- أشرح سبب اختلاف خواص اللافلزات عن الفلزات.
- أحدد مواقع اللافلزات واشباه الفلزات في الجدول الدوري.
- أعدد الخواص المهمة اللافلزات واشباه الفلزات.
- أسجل أهمية اللافلزات واشباه الفلزات في حياتنا اليومية.
المفردات:
- اللافلزات Nonmetals
- أشباه الفلزات Metalloids
- أشباه الموصلات Semiconductors
ما أهمية اللافلزات في حياتنا؟
أنظر إلى يمين الخط المتعرج من الجدول الدوري في الدورتين الثانية والثالثة واحدد موقع كل من الكاربون (C) والنتروجين (N) والأوكسجين (O) والكبريت (S) والفسفور (P). هذه العناصر الخمسة من اللافلزات لها أهمية كبيرة في حياتنا لانها تكون الجزء الأكبر من البنية الجسدية لجسم الإنسان ، إذ تشترك مع الهيدروجين في تكوين الدهون والمواد الكربوهیدراتية والبروتينية والأحماض النووية للكائنات الحية. اللافلزات تشترك مع الهيدروجين في تكوين اللافلزات تكون الدهون والمواد الكربوهيدراتية والبروتينية والأحماض النووية للكائنات الحية. اللافلزات تكون اكبر جزء من البنية الجسدية للإنسان.
س: ما العناصر الأساسية من اللافلزات التي لها أهميــة في حيــاتنا؟
اشباه الفلزات
هي العناصر التي تكون الخط المتعرج الفاصل بين الفلزات واللافلزات في الجدول الدوري ومنها البورون (B) والسليكون (Si) . وتشترك اشباه الفلزات في بعض خواص كل من الفلزات واللافلزات. فكل أشباه الفلزات الصلبة لها بريق لكن ليس كبريق الفلزات نفسها. ومعظم أشباه الفلزات موصلة للحرارة والكهرباء، ولكنها ليست بدرجة توصيل الفلزات نفسها لذا تسمى في بعض الأحيان بأشباه الموصلات .
وتوصل أشباه الموصلات الكهرباء إذا أضيفت إليها كمية محددة من مواد معينة، فرقائق السليكون مثلا يدخل في صناعة الخلايا الشمسية وبعض مكونات الحاسوب الالكتروني . السيليكون يدخل في صناعة الحاسوب الآلي.
سؤال: لماذا تعد اشباه الفلزات مواد شبه موصلة للكهرباء؟
مواقع العناصر في الجدول الدوري وخواصها
يمكن التنبؤ بخواص العناصر من موقعها في الجدول الدوري. فعند النظر للعناصر عبر الصف (الدورة) أفقية أو إلى الأسفل عبر العمود رأسيا ( الزمرة )، حيث نجد أن خواص العناصر في الزمر متماثلة فعناصر الزمرة الأولى (IA) كلها فلزات، بينما عناصر الزمرة السابعة (74) كلها لافلزات، أما عناصر الزمرة الثامنة (8A) عناصر نبيلة. لا تتشابه عناصر الدورة في خواصها، حيث تتغير خواص العناصر في أثناء الانتقال عبر الدورة من اليسار إلى اليمين .
تتغير عناصر الدورة الرابعة على سبيل المثال من فلزات نشطة جدا مثل البوتاسيوم (K) والكالسيوم (Ca) إلى فلزات غير نشطة مثل النيكل (Ni) والنحاس (Cu) وإلى أشباه فلزات ولا فلزات مثل الزرنيخ (As) والبروم (Br) على التوالي، ويمثل العنصر الأخير في كل دورة بغاز خامل( نبيل) و غاز الكريبتون (Kr) هو الغاز الخامل في هذه الدورة.
ما خواص الفحم؟
- أكسر قطعة من الفحم وحركها بين أصابعك، وسجل ملاحظاتك .
- أمسح قطعة الفحم على ورقة، وصف ما يحدث.
- أقطع قطعة الفحم بسكين معدنية أو شوكة، وصف ما يحدث.
- هل تصف (الكاربون) على أساس أنه فلز أو لا فلز؟ استخدم ملاحظاتك من هذا النشاط لتفسر اجاباتك .
سؤال: عند استخدام الجدول الدوري، این تتوقع وجود العناصر المتماثلة في خواصها؟
العناصر الموجودة قرب نهاية الطرف الايمن للدورة: مثل البروم يمتلك خواص اللافلزات. بينما العناصر الموجودة في أول الطرف الأيمن، مثل الجيرمانیوم، تمتلك خواص فلزية غير نشطة نسبيا. اما بالنسبة الى العناصر الموجودة في بداية كل دورة مثل التيتانيوم ، تملك خواص فلزية نشطة جدا.
بعض خواص الزمر( العائلة):
الزمرة الثالثة (عائلة البورون)
عنصر البورون (B) هو العنصر الوحيد في الزمرة الثالثة (3A) شبه فلز سريع الكسر ويستخدم في صناعة حامض البوريك الذي يستخدم كمادة مطهرة. الالمنيوم فلز يوجد بوفرة في القشرة الأرضية، والعناصر الأخرى مثل الجاليوم والانديوم والثاليوم وهي فلزات ايضا . هذه العائلة تشترك فيها الفلزات بالاضافة الى اشباه الفلزات.
الزمرة الرابعة (عائلة الكاربون)
الكاربون هو العنصر الوحيد اللافلزي في الزمرة الرابعة (4A) وله صور عدة (الفحم، الكرافيت ، الماس). ويدخل الكرافيت في صناعة الجزء الأكبر من اقلام الرصاص. والكاربون عنصر فريد ومتميز حيث يدخل في تركيب عدد غير محدود من المركبات المختلفة، وتحتوي معظم المركبات الموجودة في الكائنات الحية على الكاربون. السيليكون والجرمانيوم من اشباه الفلزات، ومركبات السليكون توجد بنسبة %60 من القشرة الأرضية. والرصاص والقصدير تعد فلزات ايضا. تم تصنيف اهم العناصر في هذه العائلة سواء كانت من اللافلزات او اشباه الفلزات.
سؤال: ما صور عنصر الكاربون؟
الزمرة الخامسة (عائلة النتروجين)
النتروجين عنصر لافلزي يقع في الزمرة الخامسة (5A) يشكل %78 من مكونات الهواء الجوي، وتحتاج الكائنات الحية إلى مركبات النتروجين لتكوين البروتينات. الفسفور عنصر لا فلزي صلب يدخل في تركيب العظام والأسنان والحامض النووي DNA . وتستخدم مركبات الزرنيخ كمبيد حشري. ويعد الأنتيمون شبه فلز أما البزموت فهو فلز. اغلب ما يتوفر هي عناصر ليست مادية محسوسة فهي لافلزات وليست اشباه الفلزات.
الزمرة السادسة (عائلة الأوكسجين)
الأوكسجين عنصر لا فلزي يقع في الزمرة السادسة (6A)، ويشكل %21 تقريبا من الهواء، و %60 تقريبا من كتلة جسم الانسان و%50 تقريبا من كتلة القشرة الأرضية. الكبريت عنصر لافلزي يوجد بكثرة في العراق ويستخدم في صناعة المطاط وحامض الكبريتيك . السلينيوم عنصر لا فلزي موصل الكهرباء بوجود ضوء الشمس ، لذا يستخدم في صناعة اجهزة قياس شدة الاستضاءة. عائلة الاوكسجين من اللافلزات وسوف نتطرق في الزمر الاخرى الى اشباه الفلزات.
سؤال: لماذا تحتاج الكائنات الحية إلى مركبات النتروجين؟
الزمرة السابعة (عائلة الفلور)
تسمى الهالوجينات، وهي العناصر الخمسة التي تقع في الزمرة السابعة (7A) في الجدول الدوري وجميعها عناصر لافلزية، والهالوجين، يعني مكون الأملاح، لان الهالوجينات تتحد مع الفلزات التكوين الاملاح مثل كلوريد الصوديوم (ملح الطعام). كل هذه العناصر لافلزات وليست اشباه الفلزات.
الزمرة الثامنة (عائلة الهيليوم)
وهي عناصر الزمرة الثامنة (8A)، وسميت بالغازات الخاملة النبيلة لانها لا تتحد مع العناصر الأخرى بسبب كون مداراتها الخارجية ممتلئة. يعتبر الهيليوم ثاني أخف غاز بعد الهيدروجين وتملأ به المناطيد. ويستخدم
النيون في صنع مصابيح النيون . وهذه العائلة تدخل ضمن اللافلزات واشباه الفلزات.
سؤال: ماذا تعني كلمة هالوجين؟
اسئلة عن اللافلزات واشباه الفلزات
- ما خواص اللافلزات؟
- اذكر اهم خواص اشباه الفلزات .
- ما الزمرة التي تحتوي على العناصر النبيلة؟ ولماذا سميت بالعناصر الخاملة؟
- ما الخاصية التي تجعل السيليكون يستخدم في صناعة رقائق الحاسبات الالكترونية؟
- قارن بين اللافلزات واشباه الفلزات من حيث التوصيل الكهربائي؟
- سم شبه فلز واحد. واذكر الخواص التي يتميز بها ؟
- لماذا يستخدم غاز الهيليوم في ملء المناطيد؟
- كيف يمكنك توضيح بان اشباه الفلزات لیست فلزات ولا لافلزات؟
- ما الذي يجعل خواص اللافلزات في الزمرة الواحدة تتشابه؟
- بماذا تتنبأ لتغير الخواص الكيميائية والفيزيائية لعناصر الدورة الواحدة من اليسار إلى اليمين ؟
الكيمياء والرياضيات
لقد تم اكتشاف جميع العناصر عام 2016 والبالغ عددها 118 عنصرا. منها 93 فلز و 17 لافلزات و8 اشباه الفلزات. فلو تم حساب النسب المئوية للاصناف الثلاث:
الفلزات النسبة المئوية = (93/118) * 100% = 78.8%
النسبة المئوية اللافلزات = (17/118) * 100% = 14.4%
اشباه الفلزات النسبة المئوية = (8/118) *100% = 6.8%
وهكذا نجد أن أغلب العناصر الكيميائية هي من صنف الفلزات.
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .