13 الخواص الفيزيائية والكيميائية للمعادن

الخواص الفيزيائية للمعادن هي خصائص مثل درجة سطوعها ، ومدى إجرائها للحرارة والكهرباء ، وفي درجة الحرارة التي تذوب فيها ، ومدى توترها.

تشمل الخواص الكيميائية: كيف تتفاعل عندما تتعرض للأكسجين ، وإذا كان بإمكانها اشتعال النار ، ومدى صعوبة تشبثها بالإلكترونات أثناء التفاعلات الكيميائية.

عناصر مختلفة قد يكون لها خصائص مشتركة. على سبيل المثال ، يعتبر الحديد والنحاس من العناصر التي توصل الكهرباء. ومع ذلك ، فإنها لا تشارك جميع الخصائص نفسها.

عندما يتعرض الحديد للهواء الرطب فإنه يتأكسد ، ولكن عندما يتعرض النحاس لنفس الظروف ، فإنه يصبح أخضر.

العنصر هو أبسط شكل من أشكال المادة التي لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط أو لا يمكن بناؤها من مواد أبسط بواسطة طريقة كيميائية أو فيزيائية عادية.

هناك 110 عناصر معروفة ، 92 منها تحدث بشكل طبيعي ، في حين تم إعداد الباقي بشكل مصطنع. يمكن تصنيف العناصر إلى معادن وليست معادن وفلزات.

معظم العناصر هي المعادن. ويشمل ذلك المعادن الأرضية القلوية والمعادن القلوية والمعادن الانتقالية والأكتينيدات والانثانيدات. يتم فصل المعادن عن غير المعادن في جدول دوري من خلال خط متعرج.

ربما تكون مهتمًا بـ 17 سمة من أهم المعادن وغير المعدنية.

الخصائص الفيزيائية للمعادن

المعادن لامع ، طيع ، سهل الانقياد وهي موصلات جيدة للحرارة والكهرباء.

1- الحالة الصلبة

المعادن عبارة عن مواد صلبة في درجة حرارة الغرفة ، باستثناء الزئبق السائل في درجة حرارة الغرفة.

يتم الاحتفاظ بالمعادن الصلبة بكثافة عالية مشتركة من الإلكترونات غير الثابتة.

المعادن عادة ما تكون قوية وموصلات وجيدة للكهرباء والحرارة. وقد استخدمت الإنسانية المعادن لمجموعة متنوعة من الأغراض منذ عصور ما قبل التاريخ.

قوتها أدت إلى استخدامها الكبير في تشييد المباني والهياكل الأخرى ، وكذلك في المركبات والأدوات والسكك الحديدية ، إلخ.

الحديد والألومنيوم هما من أكثر المعادن شيوعًا في تركيبهما ؛ كما أنها أكثر المعادن وفرة في قشرة الأرض.

نظرًا لأن المعادن عبارة عن موصلات جيدة للكهرباء ، فهي ذات قيمة في الأجهزة المنزلية الكهربائية ونقل تيارات الطاقة عبر مسافات طويلة مع فقدان ضئيل للطاقة.

2- السطوع

تتميز المعادن بجودة الضوء المنعكس من سطحها ويمكن تلميعها ، مثل الذهب والنحاس والفضة.

لمعان المعادن أنواع مختلفة. عادة ما يكون اللمعان المعدني معتمًا ويعكس الضوء ؛ لديهم مظهر المعدن المصقول.

3 - قابلية

المعادن لديها القدرة على تحمل المطرقة ويمكن تحويلها إلى طبقات رقيقة تعرف باسم الأوراق.

على سبيل المثال ، يمكن ضرب قطعة من الذهب بحجم مكعب السكر أو تحويلها إلى ورقة رقيقة تغطي ملعبًا لكرة القدم.

4- ليونة

تشير هذه الخاصية إلى وجود معدن يمكن تحويله إلى أسلاك رقيقة ؛ يتم تحديده بواسطة نسبة الاستطالة والنسبة المئوية للتخفيض في مساحة المعدن.

ليونة تعني أنه يمكن تحويل المعادن إلى أسلاك. يمكن تحويل 100 غرام من الفضة إلى شبكة رقيقة يبلغ طولها حوالي 200 متر.

5. صلابة

الصلابة هي قدرة المعدن على مقاومة التغير الدائم في الشكل الناجم عن قوة خارجية. جميع المعادن صلبة باستثناء الصوديوم والبوتاسيوم اللين ويمكن قطعهما بالسكين.

6- فالنسيا

تحتوي المعادن على واحد إلى ثلاثة إلكترونات في الطبقة الخارجية من ذراتها.

7- القيادة

المعادن هي موصلات جيدة لأن لديهم إلكترونات حرة. الفضة والنحاس هما أفضل موصلات للحرارة والكهرباء.

الرصاص هو أفقر موصل للحرارة. الزئبق والحديد والبزموت هي أيضًا موصلات فقيرة.

8- الكثافة

المعادن لها كثافة عالية وثقيلة جدا. الإريديوم والأوسميوم لديهما أعلى كثافة ، بينما الليثيوم لديه أقل كثافة.

9- نقاط الغليان والانصهار

المعادن لديها نقطة الغليان وذوبان عالية. يحتوي التنغستن على أعلى نقطة انصهار ، بينما تحتوي الفضة على أقل نقطة غليان. يحتوي الصوديوم والبوتاسيوم أيضًا على نقاط ذوبان منخفضة.

الخواص الكيميائية للمعادن

المعادن هي عناصر موجبة للكهرباء تولد أكاسيد أساسية أو مذبذبة بالأكسجين.

10- الشخصية الإيجابية الكهربائية

تميل المعادن إلى امتلاك طاقات تأين منخفضة (مما يعني أنها تتأكسد) ، وعادة ما تفقد الإلكترونات عندما تخضع لتفاعلات كيميائية. عادة لا يقبلون الإلكترونات.

تميل مركبات المعادن غير المعدنية إلى أن تكون ذات طبيعة أيونية. معظم أكاسيد المعادن هي أكاسيد أساسية وتذوب في الماء لتشكيل هيدروكسيدات المعادن.

معظم أكاسيد المعادن تظهر طبيعتها الكيميائية الأساسية من خلال التفاعل مع الأحماض لتشكيل الأملاح والماء.

11 التآكل

المعادن تآكل بسهولة. الفساد هو عملية طبيعية تحول المعدن المكرر إلى شكل كيميائي أكثر ثباتًا ، مثل أكسيد أو هيدروكسيد أو كبريت.

إنه التدمير التدريجي للمعادن بواسطة التفاعلات الكهروكيميائية أو الكيميائية مع بيئتها.

12- تشكل أكاسيد أساسية

الأكسيد الأساسي هو الحساء الذي يظهر الخواص الأساسية على عكس أكاسيد الحمض. عادة ما تكون الأكاسيد الأساسية أكاسيد معظمها من المعادن ، خاصة الفلزات القلوية والمعادن الأرضية القلوية.

13-أنها جيدة وكلاء الحد

عامل الاختزال هو مركب يفقد أو يتبرع بإلكترون لأنواع كيميائية أخرى في تفاعل أكسدة الاختزال الكيميائي. نظرًا لأن عامل الاختزال يفقد الإلكترونات ، يُقال إنه تم أكسده.

اللانثانيدات جيدة بشكل خاص في هذا التفاعل. يتبرعون إلكتروناتهم لتحقيق الاستقرار وتصبح عنصرا أكثر حمضية.