اشباه اللافلزات لها خواص فيزيائية وكيميائية مشابهة للفلزات فقط

اشباه اللافلزات لها خواص فيزيائية وكيميائية مشابهة للفلزات فقط

يهتم علم الكيمياء بشكل كبير بتحديد عناصر الطبيعة المختلفة وسلوكها وكيفية تفاعلها مع بقية العناصر، وكذلك بالتعرف على الشبه والاختلاف بينها من خلال المقارنات..

العبارة التي تقول أن أشباه اللافلزات تتشابه في الخصائص الفيزيائية والكيميائية مع الفلزات هي عبارة خاطئة، لأن أشباه الفلزات تتسم بهذا الاسم لأنها تمتلك بعض الخصائص المشتركة بين الفلزات واللافلزات، ومن أمثلة أشباه الفلزات البورون والسيليكون والزرنيخ والجرمانيوم والأنتيمون والتيلوريوم.

تعريف أشباه الفلزات

أشباه الفلزات Metalloids، هي مواد كيميائية تتمتع بخصائص فلزية ولا فلزية، وتعتبر وسطية بحيث لا تنتمي إلى مجموعة محددة من العناصر، ولا يمكن اعتبارها عناصر فلزية بشكل كامل أو عناصر لافلزية بشكل كامل، ومن الجدير بالذكر أنها تظهر في الجدول الدوري كخط مائل يمتد من البورون والألومنيوم إلى البولونيوم والأستاتسن.

عدد أشباه الفلزات

توجد العناصر شبه المعدنية بين المجموعة الثالثة عشر والمجموعة السادسة عشر في الجدول الدوري، وتتكون من ثمانية عناصر رئيسية تتزايد بشكل تصاعدي، ويمكن توضيحها على النحو التالي:

• عنصر البورون (B): يقع في المجموعة الثالثة وله عدد ذري يساوي 5.
• السيليكون (Si): يتواجد في المجموعة الرابعة عشر من الجدول الدوري، وعدده الذري 14.
• الجرمانيون(Ge): ينتمي إلى المجموعة الرابعة عشرة ويحتوي على 32 إلكترونًا.
• الزرنيخ (As): يقع في المجموعة الخامسة عشرة ورقمه الذري 33.
• الأنتيمون(Sb): يوجد في المجموعة الخامسة عشرة في الجدول الدوري، ورقمه الذري هو 51.
• التيريليوم (Te): يقع في المجموعة السادسة عشرة وله عدد ذري 52.
• البولونيوم(Po): يوجد هذا العنصر في المجموعة السادسة عشرة في الجدول الدوري، ورقمه الذري 84.
• التينيسين (Ts): رقمه الذري 117 ويقع في المجموعة السابعة عشر في الجدول الدوري.

خصائص أشباه الفلزات

تتمتع أشباه الفلزات بعدة خصائص، حيث تجمع بين صفات الفلزات في الشكل الخارجي وتتصرف في العديد من الظروف مثل اللافلزات، وتشمل هذه الخصائص:

• البريق الذي يتراوح بين اللمعان والبهتان.
• تتميز بالصلابة.
• لها بعض المرونة حيث يمكن تشكيلها بشكل مسطح.
• يتضمن هذا الأمر الهشاشة المختلفة بين بعض المواد، حيث تتميز بعض المواد بالهشاشة والبعض الآخر يتميز بالصلابة.
• تتميز بمتوسط توصيل للحرارة والكهرباء وتتراوح بين الفلزات واللافلزات.
• الاختلاف في درجات الحرارة.
• الاختلاف في درجات الانصهار.
• الاختلاف في الكثافة.
• تكون أشباه الفلزات قابلة للأكسدة.
• يتم استخدام تأكسد المعادن في تكوين السبائك المعدنية مع المعادن المختلفة.
• لها العديد من الأشكال البلورية.
• تنقبض عند الذوبان.
• تتمتع بالقدرة على تكوين المركبات عندما تتفاعل مع الهالوجينات.

أماكن تواجد أشباه الفلزات

تتواجد أشباه الفلزات في العديد من الأماكن ومن هذه الأماكن مايلي:

• العنصر السيليكون (Si) موجود في القشرة الأرضية.
• العنصر التيريليوم (Te) والعنصر الجرمانيوم (Ge) يتواجدان في التربة.
• توجد في جسم الإنسان عدة أشباه فلزات يتم امتصاصها عن طريق الطعام أو النباتات عند تناولها.

استخدامات أشباه الفلزات

تتميز العناصر التي تصنف ضمن العناصر غير المعدنية بالعديد من الاستخدامات المتنوعة في الأشياء التي نستخدمها في حياتنا اليومية، وتختلف الاستخدامات حسب العنصر، ومن أمثلة ذلك:

• استخدامات السيليكون (Si): يستخدم السيليكون في تصنيع العوازل الكهربائية، ومواد الوقاية من الصدأ، ومنع التجعد في الأقمشة، وبخاخات الشعر، وكريمات اليد، والأثاث، والمواد اللاصقة، ويعمل كمادة شبه موصلة في الكهرباء، وفي رقائق الحاسوب التي تتكون من شرائح صغيرة من السيليكون النقي، وتستخدم هذه الرقائق في العديد من العمليات المعقدة في ثوانٍ قليلة.
• استخدامات الزرنيخ (ِAs): يتم استخدام الزرنيخ في تحسين صلابة المواد وزيادة كروية القذائف البندقية، ويدخل في عملية الحصول على اللون البرونزي، بالإضافة إلى استخدامه في الترانزيستور.
• استخدامات الجرمانيوم (Ge): يستخدم المادة الجرمانيوم في صناعة الترانزستورات وبعض الأجهزة الضوئية، كما يضاف إليها الزرنيخ في عملية التطعيم لتغيير بعض الصفات الكيميائية، بالإضافة إلى استخدامها في صناعة السبائك والمصابيح الفلورسنت.
• استخدامات البورون (B): يمكن استخدام البورون غير المتبلور كمادة قابلة للاشتعال في الصواريخ، حيث يعطي لوناً أخضراً عند توهجه في الألعاب النارية، ويستخدم أيضاً في صناعة زجاج البايركس لإضفاء الصلابة عليه وجعله مقاوماً للحرارة.
• استخدامات الإثمد (Sb): يستخدم الغثمد في صناعة العديد من المنتجات الإلكترونية مثل الصمامات الثنائية وكاشفات الأشعة تحت الحمراء، كما يتم خلطه مع الرصاص لزيادة صلابته، ويستخدم أيضًا في تغليف الكابلات.
• استخدامات التيليريوم (Te): التيلوريوم هو من أشباه الموصلات، ولكنه يصبح موصلًا للكهرباء في ظروف خاصة مثل الإضاءة، كما يستخدم في صناعة السيراميك، ويمكن إضافته إلى بعض المواد المعدنية لزيادة صلابتها.

ما هي الفلزات ؟

الفلزات هي مواد تتميز بكونها جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء، وتتميز بالليونة العالية، ولديها العديد من الخصائص التي تعكس الضوء. وتعتبر الفلزات من العناصر الأكثر شيوعًا في الجدول الدوري حيث تشكل ثلاثة أرباع العناصر، وتوجد بكثرة في القشرة الأرضية، ومن الفلزات الشائعة الألومنيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم وغيرها.

خصائص الفلزات

تتميز الفلزات بأن لديها القدرة على فقدان الإلكترونات، وبالتالي تصبح أيونات موجبة، بالإضافة إلى العديد من الخصائص الأخرى مثل:

• تمتلك القدرة على فقدان الإلكترونات بسهولة.
• يتميز معظم العناصر بدرجات انصهار عالية.
• أغلب العناصر جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء.
• تتميز بالليونة وقابلة للسحب والطرق والتشكيل.
• تتأثر بسهولة بالصدأ والتآكل بسبب التعرض للهواء أو مياه البحر.
• لها بريق لامع.

ما هي اللافلزات ؟

تتكون اللافلزات من مجموعة العناصر الكيميائية التي تميل إلى اكتساب الإلكترونات للوصول إلى حالة الاستقرار، وتتحول إلى أيونات سالبة الشحنة، عند تكوين رابطة أيونية مع الفلزات أو رابطة تساهمية مع لافلزات أخرى. تقع اللافلزات في الجانب الأعلى الأيسر من الجدول الدوري، باستثناء الهيدروجين الذي يقع في الجانب الأعلى الأيمن مع الفلزات القلوية، وهو أول عنصر في الجدول الدوري.

خصائص اللافلزات

تتميز اللافلزات بالعديد من الخصائص التي تتنافى تمامًا مع خصائص الفلزات، ومن هذه الخصائص:

• تميل معظم العناصر إلى اللون الأسود لأنها لا تتألق.
• يكون حجمها الذري صغيرًا، على عكس الفلزات.
• تتميز بالسالبية الكهربية المرتفعة.
• لها درجة انصهار منخفضة.
• غير جيدة في توصيل الحرارة والكهرباء.
• لا يوجد لها رنين.
• توجد بعض العناصر في حالة الغاز، مثل الأكسجين والهيدروجين والهيليوم والنيتروجين.
• يوجد بعض العناصر التي تتواجد في الحالة الصلبة مثل: الكبريت، والكربون، واليود.
• كما يتواجد بعض العناصر في الحالة السائلة، مثل: البرومين.
• تكون نشطة كيميائياً مثل: تشمل بعض الغازات النبيلة مثل الهيليوم والنيون التي لا تفاعل بشكل نشط مع المواد الأخرى.
• يحتوي غلاف الإلكترونات التكافؤ على أكثر من أربعة إلكترونات.
• تتفاعل مع الأكسجين لتكوين أكاسيد حمضية ولا تتفاعل مع الأحماض المخففة.