الكيمياء فصل ثاني

• تتميز الفلزات بشكل عام بأنها :

       أ) عناصر صلبة           ب) لامعة             جـ) قابلة للطرق والسحب            د) موصلة للحرارة والكهرباء

---

• تكون الفلزات أيونات موجبة نتيجةً لفقدانها الإلكترونات في تفاعلاتها.
• تتفاوت الفلزات في سرعة تفاعلها مع غاز الأكسجين والماء وحمض الهيدروكلوريك المخفف.
• يوصف نشاط الفلز(Metal Reactivity)  :بسرعة فقده الإلكترونات وتكوُّن أيونه الموجب.
• يختلف نشاط الفلزات بإختلاف :

    1) مواقع الفلزات في الجدول الدوري       2) تركيبها الإلكتروني       3) تفاوت حجوم ذراتها في المجموعة الواحدة.

---

تفاعل الفلزات مع غاز الأكسجين :

• تتفاعل الفلزات مع أكسجين الهواء الجوي، فيتغير لون سطحها ويصبح أقل لمعانًا؛ نتيجة تكون طبقة صلبة من أكسيد الفلز عليه.
• أكسيد الفلز : هو مركب كيميائي ينتج من تفاعل الفلز مع غاز الأكسجين

يعبر عن تفاعل الفلز مع غاز الأكسجين بالمعادلة العامة الآتية :

              $\mathbf{فلز}\mathbf{+}\mathbf{غاز}\mathbf{ }\mathbf{ِالأكسجين}\mathbf{ }\mathbf{\leftarrow }\mathbf{ }\mathbf{أكسيد}\mathbf{ }\mathbf{الفلز}\mathbf{ }$

---

تفاعل الفلزات مع الماء :

• تتعرض بعض الفلزات شائعة الإستخدام في حياتنا للماء، ولا يُلاحظ حدوث تفاعل لها معه فمثلًا :

     - يمكننا الإستحمام ونحن نرتدي الحُلي المصنوعة من الذهب أو الفضة ويمكننا تنظيف الأواني المصنوعة من فلز الألمنيوم بالماء .

• تتفاعل الفلزات القلوية والفلزات القلوية الأرضية عمومًا مع الماء وينتج من تفاعلها هيدروكسيد الفلز وغاز الهيدروجين وكمية من الحرارة وفقًا لمعادلة التفاعل العامة الآتية :

                  $\mathbf{حرارة}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{الهيدروجين}\mathbf{ }\mathbf{غاز}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{الفلز}\mathbf{ }\mathbf{هيدروكسيد}\mathbf{ }\mathbf{\leftarrow }\mathbf{ }\mathbf{ماء}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{فلز}$

---

تفاعل الفلزات مع حمض الهيدروكلوريك المخفف:

• تفاعل العديد من الفلزات مع حمض الهيدروكلوريك HCl المخفف وتختلف في سرعة تفاعلها معه، فبعضها سريع التفاعل، وبعضها يتفاعل مع حمض HCl المخفف بسرعة أقل وهنالك بعض الفلزات لا تتفاعل مع حمض HCl المخفف.
• ينتج من تفاعل الفلزات مع حمض الهيدروكلوريك ملح بالإضافة إلى غاز الهيدروجين .
• الملح (Salt) : هو مركب أيوني ينتج من تفاعل الحمض؛ ما مع قاعدة وإما مع فلز.
• يسمى الملح الناتج من تفاعل الفلز مع حمض الهيدروكلوريك ( ملح كلوريد الفلز ) وفقًا لمعادلة التفاعل العامة الآتية :

      $\mathbf{الهيدروجين}\mathbf{ }\mathbf{غاز}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{الفلز}\mathbf{ }\mathbf{كلوريد}\mathbf{ }\mathbf{\leftarrow }\mathbf{ }\mathbf{الهيدروكلوريك}\mathbf{ }\mathbf{حمض}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{فلز}$

---

• الجدول الأتي يمثل وصف تفاعلات الفلزات المختلفة مع الماء البارد وحمض الهيدروكلوريك المخفف :

الفلز	رمزه	وصف التفاعل مع الماء البارد	وصف التفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف
بوتاسيوم	K	تتفاعل بسرعة متفاوتة	تتفاعل بسرعة كبيرة
صوديوم	Na
ليثيوم	Li
كالسيوم	Ca		يتفاعل بسرعة
مغنيسيوم	Mg	يتفاعل ببطء	تتفاعل بسرعة متفاوتة
ألمنيوم	Al	لا تتفاعل
خارصين	Zn
حديد	Fe
قصدير	Sn
رصاص	Pb
نُحاس	Cu	لا تتفاعل	لا تتفاعل
فضة	Ag
ذهب	Au

 

5. يتضح مما سبق أن :

• غالبية الفلزات نشطة كيميائية، وأن لها قابلية للتآكل بسبب تفاعلها مع الهواء والماء، ولتحسين خصائصها وملاءمتها للإستخدامات المختلفة؛ توصل الكيميائيون إلى تكوين السبائك (Alloys).
• السبائك (Alloys): هي خليط من الفلز وعناصر أخرى قد تكون فلزات أو لا فلزات مثل :

- سبيكة الفولاذ: التي تتكون من فلز الحديد مضافًا إليه نسبة محددة من الكربون وتستخدم هذه السبيكة في الإنشاءات، وخطوط السكك الحديدية؛ نظرًا لقوتها وصلابتها.

- سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ (Stainless Steel):  هي مزج لسبيكة الفولاذ مع فلزات وعناصر أُخرى

     -  تتكون سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ من فلز الحديد مضافًا إليه الكروم والنيكل والكربون بنسبٍ محددة

     -  تستخدم سبيكة الفولاذ المقاوم للصدأ في صناعة أواني الطبخ

• سبيكة البرونز Bronze:

     -  تتكون سبيكة البرونز من النحاس مضافًا إلبه نسب محددة من الخارصين والقصدير .

     -  تستخدم سبيكة البرونز في صناعة التحف .