علوم وفضاء

الفلزات واللافلزات وأشباه الفلزات: مقارنة نفهم بها العناصر

رسم أصلي لثماني مجموعات ممثلة في الدورتين الثانية والثالثة، يلون العناصر الفلزية واللافلزية وأشباه الفلزات مع الحفاظ على مواضعها الصحيحة
جزء مبسط من الجدول الدوري، وليس الجدول كله. أعمدة المجموعات 1 و 2 ثم 13 إلى 18 معروضة؛ الفراغ يفصلها ولا يمثل حذف عناصر من هاتين الدورتين. عرض الرسم بالحجم الكامل.

يساعد تقسيم العناصر إلى فلزات ولافلزات وأشباه فلزات على توقع عدد من خواصها. الفلزات تتميز غالبًا بالبريق وقابلية التشكيل والتوصيل الجيد، بينما تختلف اللافلزات عنها في كثير من هذه الصفات. أما أشباه الفلزات فتجمع صفات من الجانبين؛ لذلك نقرأ التصنيف مع أمثلة وشروط، ولا نحوله إلى قواعد بلا استثناء. [1]

مقارنة عامة بين الفئات

الصفةالفلزات غالبًااللافلزات غالبًاأشباه الفلزات
المظهربريق فلزي عند نظافة السطحأشكال متنوعة، وكثير منها بلا بريق فلزيقد يكون لها بريق يشبه الفلزات
قابلية التشكيل في الحالة الصلبةيمكن طرق كثير منها وسحبهكثير من الصلب منها هشغالبًا هش في أمثلة هذه الفئة
التوصيلجيد للحرارة والكهرباء في كثير من الفلزاتأضعف غالبًاخواص وسطية أو مناسبة لشبه التوصيل
أمثلةالصوديوم والمغنيسيوم والألومنيومالأكسجين والكبريت والكلورالبورون والسيليكون

كلمة «غالبًا» هنا جزء من الدقة. الجدول يبين اتجاهات عامة، ولا يعطي اختبارًا واحدًا يثبت هوية كل مادة. تختلف حالة المادة وشكلها وتركيب العينة ودرجة حرارتها، وهي معلومات نحتاجها عند مقارنة القياسات. [1][2]

كيف يساعد موقع العنصر في الجدول؟

توجد الفلزات في الجانب الأيسر والجزء الأوسط من الجدول الدوري عمومًا، وتكثر اللافلزات في الجانب الأيمن العلوي. تقع كثير من أشباه الفلزات قرب الحد المتدرج بين المنطقتين. [1]

الهيدروجين مثال يجب الانتباه إليه: يوضع في المجموعة الأولى، لكنه يصنف لافلزًا. إذن الوجود في عمود يضم فلزات لا يلغي اختلاف العنصر. كذلك لا نعامل خط الفصل المتدرج وكأنه تعريف لا يختلف في أي مرجع، خصوصًا عند عناصر حدية.

السيليكون يوضح معنى الصفات المشتركة

السيليكون صلب له بريق، ويستعمل السيليكون عالي النقاوة في أجهزة إلكترونية لكونه شبه موصل. يمكن تعديل خواصه بإضافة مقادير مضبوطة من عناصر أخرى في عملية التطعيم. هذه فائدة تتجاوز وصفه بأنه «بين الفلز واللافلز» فقط. [2]

ولا تخلط السيليكون مع السيليكا: السيليكون عنصر رمزه Si، بينما السيليكا مركب صيغته SiO₂. اختلاف الاسمين قريب لفظيًا، لكن اختلاف التركيب مهم عند الحديث عن المادة والاستعمال. [2]

هل كل اللافلزات غازات؟

لا. يضم هذا التصنيف مواد في حالات مختلفة عند درجة حرارة الغرفة؛ الأكسجين غاز، بينما الكربون والكبريت صلبان. لذلك لا تجعل «الغاز» تعريفًا للافلز، أو «الصلب» دليلًا كافيًا على أن المادة فلز. [1]

كذلك لا تعني كلمة لافلز أن العنصر لا يتفاعل كيميائيًا. التصنيف يصف مجموعة خواص واتجاهات، بينما تفسير تفاعل محدد يحتاج معرفة العناصر المشاركة وشروط التفاعل.

كيف تقرأ الوصف دون تعميم؟

عندما يطلب منك السؤال مقارنة ثلاث مواد، اكتب أسماءها وحالاتها ثم الصفات التي قيسَت. هل نقارن التوصيل الكهربائي، أم قابلية الطرق، أم البريق؟ قد تصلح صفة للتمييز بين أمثلة السؤال، لكنها لا تصبح تعريفًا عامًا لكل عناصر الفئة.

وعند اختيار مادة لتطبيق إلكتروني، لا تكتف باسم الفئة. اسأل عن نقاوتها وبنيتها وخواصها في ظروف التشغيل. مثال السيليكون يبين لماذا قد يكون ضبط التوصيل أكثر فائدة من البحث عن أعلى توصيل ممكن.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. OpenStax: تصنيف العناصر ومواقعها وخواص الفئات (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
  2. الجمعية الملكية للكيمياء: السيليكون واستعماله شبه موصل (يفتح في نافذة جديدة)periodic-table.rsc.org

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.