بحث عن الروابط الفلزية وخواص الفلزات

الروابط الفلزية أو السندات المعدنية، هي القوة التي تحمل الذرات معا في مادة معدنية، وهذه المادة الصلبة تتكون من ذرات معبأة بشكل وثيق، وفي معظم الحالات يتراكب غلاف الإلكترون الخارجي لكل ذرة من المعدن مع عدد كبير من الذرات المجاورة، ونتيجة لذلك تتحرك إلكترونات التكافؤ باستمرار من ذرة إلى أخرى ولا ترتبط بأي زوج محدد من الذرات، باختصار فإن إلكترونات التكافؤ في المعادن على عكس تلك الموجودة في المواد الرابطة تساهميا، غير متحدمة وقادرة على التجول بحرية نسبيا في جميع أنحاء البلورة بأكملها، وتصبح الذرات التي تركتها الإلكترونات خلفها أيونات إيجابية، والتفاعل بين هذه الأيونات والإلكترونات التكافلية يؤدي إلى قوة متماسكة أو ملزمة تمسك البلورة المعدنية معا .

خصائص المعادن

العديد من الخصائص المميزة للمعادن تعزى إلى الطابع الإلكتروني غير الموضعي أو الحر للإلكترونات التكافلية، وهذه الحالة على سبيل المثال هي المسؤولة عن التوصيلية الكهربائية العالية للمعادن، وتكون إلكترونات التكافؤ دائما حرة في التحرك عندما يتم تطبيق حقل كهربائي، وإن وجود إلكترونات التكافؤ المتنقل بالإضافة إلى عدم الاتزان بين قوة الربط بين أيونات المعادن، يمثلان قابلية الصلابة وقابلية السحب لمعظم المعادن، وعندما يتم تشكيل المعدن أو سحبه فإنه لا ينكسر، لأن الأيونات في هيكلها البلوري يتم تهجيرها بسهولة فيما يتعلق ببعضها البعض، وعلاوة على ذلك تعمل إلكترونات التكافؤ غير المنتظمة كحاجز بين أيونات الشحنة الشبيهة، وبالتالي تمنعها من التقارب وتوليد قوى طاردة قوية يمكن أن تتسبب في كسر البلورة .

الروابط الفلزية

الروابط الفلزية أو السندات المعدنية تقع في فئتين، الأول هو الحالة التي تكون فيها إلكترونات التكافؤ مأخوذة من الأصداف sp-shells للأيونات المعدنية، وهذا الترابط ضعيف جدا، وفي الفئة الثانية تكون إلكترونات التكافؤ من قذائف دائرية مملوءة جزئيا وهذا الترابط قوي جدا، وتسود روابط d عند وجود كلا النوعين من الترابط .

الربط الجزيئي

اقترح الفيزيائي الهولندي يوهانس د فان دير فال أول قوة تربط المواد الصلبة الجزيئية، أي ذرتين أو جزيئين لهما قوة جاذبية F تختلف باختلاف القدرة العكسية السابعة للمسافة R بين مراكز الذرات أو الجزيئات F = −C / R7 ، حيث C هو ثابت القوة، والمعروفة باسم قوة فان دير فالس، وتنخفض بسرعة مع المسافة R وهي ضعيفة جدا، وإذا كانت الذرات أو الجزيئات لها شحنة صافية فهناك قوة قوية تختلف قوتها وفقا لقانون كولومب كقوة ثانية معكوسة لمسافة الفصل F = −C  / R2 ، حيث  Cثابت، وتوفر هذه القوة الربط في البلورات الأيونية وبعض الارتباط في المعادن .

لكن لا ينطبق قانون كولوم على الذرات أو الجزيئات بدون شحنة صافية، وتحتوي الجزيئات ذات العزم ثنائي القطب مثل الماء، على قوة جذابة قوية بسبب التفاعلات بين ثنائيات القطب، وبالنسبة للذرات والجزيئات مع عدم وجود شحنة صافية أو لحظات ثنائية، فإن قوة فان دير فالس توفر ربط الكريستال، وتعمل قوة الجاذبية أيضا بين الذرات والجزيئات المحايدة ولكنها أضعف من أن تربط الجزيئات بالبلورات .

الفلزات واللافلزات

يمكن تقسيم العناصر الكيميائية على نطاق واسع إلى المعادن والفلزات واللافلزات وفقا لخواصها الفيزيائية والكيميائية المشتركة، وجميع المعادن لها مظهر لامع فعلى الأقل عندما تكون مصقولة حديثا، وهي موصلات جيدة للحرارة والكهرباء، وعند تشكيل السبائك مع المعادن الأخرى يصبح لديك على الأقل أكسيد أساسي واحد، والفلزات المعدنية هي مواد صلبة هشة ذات مظهر معدني تكون إما أشباه موصلات أو موجودة في أشكال شبه موصلة، ولها أكاسيد amphoteric أو حمضية ضعيفة، وتحتوي اللافلزات النموذجية على مظهر باهت أو ملون أو عديم اللون، وتكون هشة عندما تكون صلبة، وهي موصلات ضعيفة للحرارة والكهرباء ولديها أكاسيد حمضية، ومعظم أو بعض العناصر في كل فئة مشاركة مجموعة من الخصائص الأخرى، وبعض العناصر لها خصائص إما شاذة بسبب فئتها أو غير عادية .

خواص الفلزات

الفلزات المعدنية هي مواد صلبة هشة تميل إلى مشاركة الإلكترونات عندما تتفاعل مع المواد الأخرى، ولديها أكاسيد حمضية أو أمفوتيرية ضعيفة، وعادة ما توجد بشكل طبيعي في الحالات مجتمعة، ومعظمها من أشباه الموصلات، والموصلات الحرارية المعتدلة ، ولها هياكل أكثر انفتاحا من تلك لمعظم المعادن، ولا يتم تقسيم الفلزات باعتبارها أصغر فئة رئيسية من العناصر إلى أقسام أخرى .

وتحتوي اللافلزات على هياكل مفتوحة ما لم يتم ترسيخها من الأشكال الغازية أو السائلة، وتميل إلى كسب أو مشاركة الإلكترونات عندما تتفاعل مع المواد الأخرى، ولا تشكل أكاسيد أساسية مميزة، ومعظمها غازات في درجة حرارة الغرفة، ولديها كثافة منخفضة نسبيا وهي ضعيفة للموصلات الكهربائية والحرارية، ولديها طاقات تأين عالية نسبيا وكهرومغناطيسية، وتشكل أكاسيد حمضية ويوجد بشكل طبيعي في حالات غير مدمجة بكميات كبيرة .

وبعض المواد اللافلزية C ، أسود P ، S و Se، هي مواد صلبة هشة في درجة حرارة الغرفة، وعلى الرغم من أن كل منها يحتوي أيضا على مقاييس ملساء مرنة، ومن اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري يمكن أن تنقسم اللافلزات إلى اللافلزات التفاعلية التي، والتي هي أقرب إلى الفلزات وتظهر بعض الطابع المعدني الأولي والغازات النبيلة أحادية الذرة التي تكون خاملة تماما .

الوسوم :

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

Avatar

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *