شرح تفاعلي منظم يبدأ من الرابطة الفلزية، ثم يربطها بالخصائص، وسلسلة النشاط، وتفاعلات الماء والأحماض والإزاحة والأكسدة والاختزال.
Fe
شبكة أيونات موجبة وإلكترونات غير متمركزة
5محاور في الوحدة
4مختبرات متحركة
10أسئلة مراجعة
المسار الأول
شرح أوسع، خطوة بخطوة
اقرأ الفكرة ثم اختبرها في المختبر. المحتوى أدناه يلخص النقاط الأساسية الواردة في الوحدة.
الرابطة الفلزية ليست رابطة بين ذرتين فقط
تترتب أيونات الفلز الموجبة في شبكة منتظمة، بينما تتحرك إلكترونات التكافؤ في جميع أنحاء الشبكة. يسمى هذا النموذج بحر الإلكترونات أو الإلكترونات غير المتمركزة.
عندما نطبق فرق جهد، تتحرك الإلكترونات في اتجاه منظم، فيمر التيار الكهربائي. وعندما تسخن منطقة من الفلز، تنقل الإلكترونات الطاقة بسرعة إلى المناطق المجاورة.
فلز = أيونات موجبة + إلكترونات تكافؤ حرة الحركة
اربط السبب بالخاصية
إلكترونات حرة: توصيل كهربائي وحراري.
طبقات أيونات تنزلق: قابلية الطرق والسحب.
تجاذب فلزي قوي: درجات انصهار مرتفعة غالبًا.
العناصر الانتقالية: فلزات متعددة الاستخدام
توجد في وسط الجدول الدوري. تتميز غالبًا بدرجات انصهار وكثافة مرتفعة، وبالقوة والتوصيل الجيد للحرارة والكهرباء. كثير منها يكوّن أيونات ذات شحنات مختلفة، لذلك تظهر له مركبات ملونة.
Fe²⁺ و Fe³⁺: مثال على تعدد حالات التأكسد
تدخل العناصر الانتقالية في صناعة الفولاذ، والزجاج الملون، والأصباغ، كما يعمل بعضها عوامل حفازة تزيد سرعة التفاعل دون أن تُستهلك فيه.
أمثلة من الوحدة
النيكل: هدرجة الزيوت.
البلاتين والروديوم: محولات حفازة.
الحديد: صناعة الفولاذ.
الفلزات القلوية: النشاط يزداد إلى أسفل المجموعة
لدى الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم إلكترون تكافؤ واحد. كلما نزلنا في المجموعة زاد نصف القطر الذري، وضعف جذب النواة للإلكترون الخارجي، فأصبح فقده أسهل.
2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g)
تنتج الفلزات القلوية هيدروكسيد الفلز وغاز الهيدروجين. التفاعل مع البوتاسيوم أشد من الصوديوم، والصوديوم أشد من الليثيوم. لا تجرى هذه التجارب في المنزل.
سلسلة النشاط: أداة للتنبؤ
رتبت الوحدة الفلزات من الأكثر نشاطًا إلى الأقل. الفلز الأعلى يستطيع إزاحة فلز أدنى منه من محلول أحد أملاحه. أدخل الكربون والهيدروجين للمقارنة، وهما ليسا فلزين.
K > Na > Ca > Mg > Al > C > Zn > Fe > Sn > Pb > H > Cu > Ag > Au
كلما كان الفلز أعلى في السلسلة كان فقده للإلكترونات أسهل، ولذلك كان نشاطه الكيميائي أكبر.
الإزاحة والأكسدة والاختزال
في تفاعل الخارصين مع كبريتات النحاس (II)، يزيح الخارصين النحاس لأنه أكثر نشاطًا. يتكون محلول كبريتات الخارصين ويترسب النحاس.