محتويات المقال
ما هي انواع المعادن وخصائصها
أنواع المعادن وخصائصها,يمكن تعريف المعادن على أنها مواد غير عضوية تتشكل بشكل طبيعي في قشرة الأرض وفي غبار الغلاف,الجوي وفي الصخور الخاضعة لعمليات جيولوجية مختلفة وفقًا لعمل التربة والجوار،عادة توجد المعادن في الطبيعة في شكل مواد خام.
تُعرف المعادن بأنها مواد ذات موصلية عالية للحرارة والكهرباء، كما تتميز باللمعان والقدرة على التحمل، وهي من المواد التي تفقد الإلكترونات بسهولة لتشكيل أيونات موجبة يُطلق عليها اسم الكاتيونات.
سنتناول في مقالنا أنواع المعادن وخصائصها.
أنواع المعادن:
المعادن هي مواد تتشكّل في الطبيعة وتكون على هيئة خامات غير عضوية و تنقسم إلى فلزات ولافلزات بناءً على اختلاف خصائصها من حيث الموصلية للكهربائية، والحرارية ، وشدة اللمعان، والصلابة.
تتميز المعادن بأنها قابلة للانحناء والتشكيل في أشكال مختلفة، لذلك تستخدم بشكل واسع في العديد من التطبيقات الخاصة بحياة الإنسان.
- المعادن الفلزية:تُمثّل المعادن الفلزية كافة العناصر التي لها القدرة على تكوين الأيونات الموجبة من خلال فقد الإلكترونات أثناء حدوث عمليّة التفاعل الكيميائيّ باستثناء عنصر الهيدروجين,وتتمتّع هذه المعادن بشحنة كهربائية موجبة وطاقة تأيّن ضعيفة إلى حدٍ ما، و تتواجد هذه المعادن في ظل ظروف الطبيعة العادية على هيئة مواد صلبة باستثناء مادة الزئبق.
وتُشكل الفلزات الجزء الأكبر من العناصر الموجودة في كلٍ من القشرة الأرضية، والماء، والغلاف الجوي، وجسم الإنسان، بالإضافة إلى أنها تشكل 80% من العناصر الموجودة في الجدول الدوري,, يمكن تشكيل المعادن الفلزية بأشكال مختلفة عن طريق تأثير القوة الميكانيكية عليها مثل الطرق والسحب، في حين أن العناصر غير الفلزية تكون هشة وقد تتفتت في حالة محاولة سحبها أو طرقها.
2. المعادن اللافلزية:هي العناصر التي تكتسب الألكترونات للقيام بتكوين الأيونات السالبة أثناء حدوث عمليّة التفاعل الكيميائيّ، وتتمتع هذه المعادن بشحنة كهربائية سالبة وطاقة تأيّن عالية، ومن الممكن تواجدها في الطبيعة على هيئة غازات أو سوائل أو مواد صلبة,وتعتبر هذه المعادن ضعيفة توصيلها للكهرباء والحرارة وتنتشر في الطبيعة، وجسم الانسان، والنباتات.
خصائص المعادن:
تتميز المعادن بأنها قوية ومتينة وتستخدم في صناعة العديد من المواد المختلفة، كما تتميز بأن بعضها يمكن تشكيله والتحكم به,تنقسم خصائص المعادن الى:
- الخصائص الفيزيائية للمعادن:
- التوصيل الحراري والكهربائي: تتميز جميع المعادن بأنها موصلات جيدة للحرارة والكهرباء، إذ تُصنع أواني الطهي والمكاوي من المعادن لأنها موصلات جيدة للحرارة.
- الليونة: تعبّر هذه الخاصية عن قابلية المعادن للمَطّ والسحب وتحويلها إلى أسلاك رفيعة فعلى سبيل المثال يُمكن سحب مقدار 100 غرام من الفضة وتحويله إلى سلك طويل قد يصل طوله إلى 200 متر.
- اللمعان: تتميز المعادن بمظهرها اللامع، كما يمكن تلميعها باستخدام مواد معينة مخصصة لذلك.
- القابلية على التطويع: تمثل هذه الخاصيّة إمكانية المعادن على تحمل عمليات الطرق والسحق بهدف تحويلها إلى صفائح رقيقة، فعلى سبيل المثال يُمكن لقطعة صغيرة من معدن الذهب الفلزي تحمل السحق لتكوين طبقة رقيقة تغطي مساحة كبيرة.
2. الخصائص الكيميائية للمعادن:
- التفاعل مع الماء: تعد بعض المعادن من المواد شديدة التفاعل مع الماء، فعلى سبيل المثال؛ يتفاعل معدن الصوديوم بقوة مع الماء والأكسجين منتجًا كمية كبيرة من الحرارة، لذلك يُخزن الصوديوم في الكيروسين لكي لا يتعرض للرطوبة أو الأكسجين.
- التفاعل مع الأحماض: ينتُج عن تفاعل المعادن مع الأحماض عناصر جديدة بالإضافة إلى غاز الهيدروجين، فمثلاً ينجم عن تفاعل الزنك مع حمض الهيدروكلوريك مركب كلوريد الزنك وغاز الهيدروجين.
- التفاعل مع القواعد: تتفاعل بعض المعادن مع المواد القاعدية، مما ينتج عن هذا التفاعل كل من؛ الأملاح المعدنية وغاز الهيدروجين، فعلى سبيل المثال؛ عند تفاعل الزنك مع هيدروكسيد الصوديوم القوي فإنه ينتج من هذا التفاعل كل من؛ غاز الهيدروجين، وزنك الصوديوم.
- التفاعل مع الأكسجين: ينتُج عن احتراق المعادن الفلزية بوجود الأكسجين أكاسيد تسمى أكاسيد المعادن والتي تُعد من العناصر الأساسّية الموجودة في الطبيعة.
فمثلاً ينتُج عن حرق شريط المغنيسيوم بوجود الأكسجين مركب أكسيد المغنيسيوم والذي بدوره عندما يذوب في الماء يُنتِج هيدروكسيد المغنيسيوم، وينتُج عن تفاعل المعادن اللافلزية مع الأكسجين الأكاسيد الحمضية أو المتعادلة.
في نهاية المقال تعرقنا على أنواع المعادن وخصائصها.
