ما هي المعادن

ما هي المعادن

المعادن ، شيء نستخدمه كل يوم في حياتنا اليومية. ومع ذلك ، كثير من الناس لا يعرفون جيدا ما هي المعادن في مجال الكيمياء على هذا النحو. في هذا المجال ، تُعرف المعادن ، وهي عناصر الجدول الدوري التي تتميز بكونها موصلاً جيدًا للكهرباء والحرارة. تميل إلى أن تكون ذات كثافة عالية وتكون صلبة بشكل عام في درجة حرارة الغرفة ، باستثناء معدن الزئبق ، وهو سائل. يمكن لمعظمهم عكس الضوء ، مما يمنحه لمعانًا معدنيًا مميزًا.

في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي المعادن من وجهة نظر سريرية ، وما هي خصائصها وأنواعها.

ما هي المعادن

الجدول الدوري

المعادن هي أكثر العناصر وفرة في الجدول الدوري وبعضها من أكثر العناصر وفرة في قشرة الأرض. عادة ما يوجد بعضها في الطبيعة بدرجة نقاء أكثر أو أقل ، على الرغم من أن معظمها هي جزء من معادن باطن الأرض ويجب أن يفصلها البشر قبل استخدامها.

تحتوي المعادن على روابط مميزة تسمى "الروابط المعدنية". في هذا النوع من الروابط ، تتحد ذرات المعدن معًا بطريقة تتحد فيها إلكترونات نوى التكافؤ (الإلكترونات الموجودة في غلاف الإلكترون الأخير ، الإلكترونات الخارجية) لتشكل نوعًا من "السحابة" حولها. لذلك ، في الرابطة المعدنية ، تكون الذرات المعدنية قريبة جدًا من بعضها البعض وكلها "مغمورة" في إلكترونات التكافؤ ، وتشكل بنية معدنية.

وعلاوة على ذلك، يمكن أن تشكل المعادن روابط أيونية مع اللافلزات (مثل الكلور والفلور) لتكوين الأملاح. يتكون هذا النوع من الروابط عن طريق التجاذب الكهروستاتيكي بين أيونات ذات علامات مختلفة ، حيث تشكل المعادن أيونات موجبة (كاتيونات) وغير معدنية أيونات سالبة (الأنيونات). عندما تذوب هذه الأملاح في الماء ، فإنها تتحلل إلى أيوناتها.

حتى سبيكة من معدن مع آخر (أو مع مادة غير معدنية) لا تزال مادة معدنية ، مثل الفولاذ والبرونز ، على الرغم من أنها خليط متجانس.

خصائص

ميدالية ذهبيه

نظرًا لخصائصها الفيزيائية الخاصة ، فقد خدمت المعادن الإنسان منذ العصور القديمة ، بفضل خصائصها المثالية لتشكيل أدوات أو تماثيل أو هياكل مختلفة:

  • عند ضغطه ، يمكن أن تشكل بعض المعادن صفائح رقيقة من مادة متجانسة.
  • عندما تكون تحت ضغط ، يمكن لبعض المعادن أن تشكل أسلاكًا أو خيوطًا من مادة متجانسة.
  • القدرة على مقاومة الكسر عند التعرض لقوى مفاجئة (مطبات ، قطرات ، إلخ).
  • القوة الميكانيكية. يمكن أن يتحمل الجر والضغط والالتواء والقوى الأخرى دون تدمير هيكلها المادي أو تشويهها.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن سطوعها يجعلها مثالية لتزوير المجوهرات والعناصر الزخرفية ، كما أن توصيلها الكهربائي الجيد يجعلها لا غنى عنها في نقل التيار في أنظمة الطاقة الحديثة.

أنواع المعادن

ما هي المعادن وخصائصها

يمكن أن تكون العناصر المعدنية من عدة أنواع ويتم تجميعها في الجدول الدوري وفقًا لها. كل مجموعة لها سمات مشتركة:

  • قلوية إنها مشرقة وناعمة وحيوية للغاية في ظل ظروف الضغط ودرجة الحرارة العادية (1 جو و 25 درجة مئوية) ، لذلك لن تكون نقية بطبيعتها أبدًا. تتميز بكثافة منخفضة وهي موصلة جيدة للحرارة والكهرباء. كما أن لديها نقاط انصهار وغليان منخفضة. في الجدول الدوري ، يشغلون المجموعة الأولى. يوجد أيضًا هيدروجين في هذه المجموعة (ليس معدنًا).
  • الأتربة القلوية. هم في المجموعة الثانية من الجدول الدوري. اسمها مشتق من قلوية أكسيدها. تميل إلى أن تكون أكثر صلابة وأقل تفاعلًا من القلوية. إنها موصلات جيدة ومشرقة للحرارة والكهرباء. لديهم كثافة ولون منخفضين.
  • المعادن الانتقالية. تقع معظم المعادن في هذه الفئة. تشغل المنطقة المركزية من الجدول الدوري وهي صلبة تقريبًا ، مع نقاط انصهار وغليان عالية ، وموصلية حرارية وكهربائية جيدة.
  • اللانثانيدات. تُعرف أيضًا باسم اللانثانيدات ، وتسمى "الأتربة النادرة" في الجدول الدوري وتشكل "عناصر انتقالية داخلية" مع الأكتينيدات. إنها عناصر متشابهة جدًا مع بعضها البعض ، وعلى الرغم من الأسماء المختلفة ، فهي وفيرة جدًا على سطح الأرض. لديهم سلوك مغناطيسي فريد جدًا (عندما يتفاعلون مع مجال مغناطيسي ، على سبيل المثال ، مجال مغناطيسي يولده مغناطيس) وسلوك طيفي (عندما يضربهم الإشعاع).
  • الأكتينيدات. جنبا إلى جنب مع العناصر الأرضية النادرة ، فإنها تشكل "عناصر انتقالية داخلية" ، والتي تشبه إلى حد بعيد بعضها البعض. لديهم عدد ذري ​​كبير وجميع نظائر العديد من هذه النظائر مشعة ، مما يجعلها نادرة للغاية في الطبيعة.
  • ترانساكتينيدات. تُعرف أيضًا باسم "العناصر فائقة الثقل" ، وهي تلك العناصر التي تتجاوز أثقل عنصر أكتينيد في العدد الذري ، لورانس (103). جميع نظائر هذه العناصر لها فترات نصف عمر قصيرة ، وهي مشعة ، ويتم تصنيعها في المختبر ، لذا فهي تحمل أسماء الفيزيائيين الذين صنعوها.

أمثلة وغير معادن

دعونا نرى بعض الأمثلة على المعادن:

  • قلوية الليثيوم (لي) ، الصوديوم (نا) ، البوتاسيوم (ك) ، الروبيديوم (Rb) ، السيزيوم (Cs) ، الفرانسيوم (فرنسا).
  • الأتربة القلوية. البريليوم (Be) والمغنيسيوم (Mg) والكالسيوم (Ca) والسترونشيوم (Sr) والباريوم (Ba) والراديوم (Ra).
  • المعادن الانتقالية. التيتانيوم (Ti) ، الفاناديوم (V) ، الكروم (Cr) ، المنغنيز (Mn) ، الحديد (Fe) ، الكوبالت (Co) ، النيكل (Ni) ، النحاس (Cu) ، الزنك (Zn) ، الفضة (Ag) ، الكادميوم (Cd) ، التنجستن (W) ، البلاتين (Pd) ، الذهب (Au) ، الزئبق (Hg).
  • الأتربة النادرة. اللانثانم (لا) ، السيريوم (م) ، براسيوديميوم (Pr) ، نيوديميوم (Nd) ، البروميثيوم (Pm) ، السماريوم (Sm) ، اليوروبيوم (الاتحاد الأوروبي).
  • الأكتينيدات. الأكتينيوم (Ac) ، الثوريوم (Th) ، البروتكتينيوم (Pa) ، اليورانيوم (U) ، النبتونيوم (Np) ، البلوتونيوم (Pu) ، الأمريسيوم (Am).
  • ترانساكتينيدات. Rutherfordium (Rf) ، Dubnium (Db) ، Seaborgium (Sg) ، Bohrio (Bh) ، هاسيوم (Hs) ، Meitnerium (Mt).

العناصر الأساسية للحياة العضوية غير معدنية. اللافلزات هي عناصر تختلف خصائصها تمامًا عن خصائص المعادن ، على الرغم من وجود مركبات تسمى أشباه الفلزات خصائصها وخصائصها بين المعادن واللافلزات. تشكل اللافلزات روابط تساهمية عندما تشكل جزيئات بينها. على عكس المعادن ، هذه المركبات ليست موصلة جيدة للكهرباء والحرارة ، ولا تتألق.

الأكسجين والكربون والهيدروجين والنيتروجين والفوسفور والكبريت هي العناصر الأساسية للحياة وهي جزء من اللافلزات. يمكن أن تكون هذه العناصر غير المعدنية صلبة أو سائلة أو غازية.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ماهية المعادن وخصائصها.


كن أول من يعلق

اترك تعليقك

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

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.