تحتوي القشرة الأرضية والغلاف الجوي المحيط بها على الكثير من العناصر الكيميائية المختلفة. حيث تقوم هذه العناصر بتكوين كافة الأشياء الملموسة والمحسوسة الموجودة حولنا، مثل الأرض والهواء والمحيطات وغيرها. وخلال سطور مقال اليوم سوف نقوم بعمل مقارنة بين الفلزات واللافلزات الموجوة على كوكب الأرض. تابع معنا القراءة إذا كنت متحمساً لمعرفة المزيد من التفاصيل عن هذا الموضوع.
مقارنة بين الفلزات واللافلزات
قبل أن نقوم بعمل مقارنة بين الفلزات واللافلزات، يجب عليك أولاً أن تعرف ما هي الفلزات وما هي اللافلزات، وما هو سبب وجود اختلاف بينهما. ولكي تستوعب الموضوع بشكل أفضل، سنخبرك أولاً بأن العلماء الذين قاموا بتصنيف المواد الموجودة على كوكب الأرض اعتمدوا على وضع المواد ذات الصفات المتشابهة ضمن فئة واحدة. أي أن المواد التي تمتلك نفس الصفات الفيزيائية والكيميائية يتم وضعها ضمن مسمى واحد ومجموعة واحدة.
ويتم تقسيم كافة العناصر والمواد الموجودة في الطبيعة ضمن كوكب الأرض إلى قسمين أساسيين، وهما الفلزات أو Metals، واللافلزات Nonmetals. بالتالي يمكنك أن تستنج بأن أغلب الميزات التي تتسم بها الفلزات تغيب عن اللافلزات، والعكس صحيح. وفي الواقع فإن هذا الاستنتاج صحيح نوعاً ما، ولكنه ليس دقيقاً.
تعريف الفلزات واللافلزات
يتم تعريف الفلزات [1] على أنها العناصر الطبيعية التي تكون فيها الذرات موزعة بشكل منتظم وببنية منتظمة، أي أنها مقطع هذه العناصر له نمط معين لا يتغير إلا تحت شروط معينة. وبشكل عام، فإن أغلب العناصر الطبيعية الموجودة حولنا والتي نقوم باستخدامها بشكل روتيني هي من الفلزات. مثل الحديد والذهب والألومنيوم والصوديوم وغيرها الكثير.
أما بالنسبة للافلزات [2] ، فإن تعريفها لا ينحصر فقط في كون الذرات الموجودة فيها غير مرتبة بشكل منتظم وببنية محددة كما هو الحال في تعريف الفلزات. وإنما تمتلك هذه العناصر خصائصاً مميزة أخرى تساعد على تحديدها بشكل أفضل من الاعتماد على البنية وترتيب الذرات فيها.
1. مقارنة بين الفلزات واللافلزات من ناحية اللمعان
بشكل عام، فإن أغلب المواد اللامعة بشكل طبيعي تكون من الفلزات. وذلك لأن الفلزات الصلبة تتميز بأنها قادرة على عكس أشعة الضوء الساقط عليها، وهذا بسبب بنيتها المنتظمة التي لا تسمح للضوء بالمرور خلالها. أما اللافلزات من الناحية الأخرى، فإنها تكون غير لامعة أو قاتمة. أي أنها تقوم بامتصاص أشعة الضوء التي تسقط عليها بدلاً من عكسها كما ذكرنا لك سابقاً في الفلزات.
وأبرز مثال يمكن طرحه هنا هو الفرق بين الفحم والذهب، إذ يعتبر الذهب من أكثر العناصر الطبيعية لمعاناً، أي أنه قادر على عكس الضوء بشكل جيد لأنه من الفلزات. أما بالنسبة للفحم، فإنه يتألف بشكل أساسي من الكربون، الذي يقوم بامتصاص الضوء بدلاً من عكسه، وذلك لأنه من اللافلزات.
2. مقارنة بين الفلزات واللافلزات في نقل التيار الكهربائي
واحدة أخرى من أبرز مجالات المقارنة بين الفلزات واللافلزات هي الناقلية الكهربائية أو التوصيل الكهربائي. إذ تتسم الفلزات بشكل عام بأنها ذات ناقلية جيدة للكهرباء، أي أنها تقوم بإمرار التيار الكهربائي من خلالها بسهولة. وذلك بفضل الإلكترونات الحرة الموجودة في ذرات المواد الخاصة بها. أما اللافلزات من الطرف الآخر، فإن الذرات التي تدخل في تكوينها لا تمتلك إلكترونات حرة عموماً. ولهذا فإنها تعتبر موصل غير جيد للكهرباء، أي أنها لا تقوم بتمرير التيار الكهربائي من خلالها، أو تقوم بتمريره بشكل ضعيف.
من أوضح الأمثلة التي يمكن أن نقوم بإعطائها هنا هو الفرق بين النحاس والفحم. إذ يعمل النحاس على إمرار التيار الكهربائي بشكل ممتاز، لأنه فلز يحتوي على إلكترونات حرة بداخله. ولذلك فإنه يستخدم بشكل كبير في القطع الإلكترونية. أما الفحم بالمقارنة، فإنه لا فلز، أي أنه لا يمتلك إلكترونات حرة داخله. بالتالي فإنه غير قادر على إمرار الكهرباء من خلاله بسهولة.
3. مقارنة بين الفلزات واللافلزات في نقل الحرارة
يعتمد مبدأ نقل الحرارة في العناصر على الإلكترونات الحرة الموجودة بداخل هذه العناصر. بالتالي وبما أن نقل التيار الكهربائي يعتمد على هذه الإلكترونات نفسها، فإن العناصر التي تمرر التيار الكهربائي بشكل جيد قادرة على نقل الحرارة بشكل جيد، والعكس صحيح أيضاً. ولهذا يمكن أن تستنتج أن الفلزات قادرة على نقل الحرارة بشكل أفضل بكثير من اللافلزات.
كمثال، يعتبر الحديد من أشهر العناصر التي تعمل على نقل الحرارة بشكل جيد، ولهذا يتم استخدامه بشكل كبير في الآليات التي تتطلب نقل حراري. وعلى عكسه فإن الفلور (لا فلز) يستخدم كمادة عازلة للحرارة والتيار الكهربائي.
4. مقارنة بين الفلزات واللافلزات من حيث الشكل
نقصد بكلمة الشكل هنا الحالة الطبيعية للمادة، التي يتم تعريف 3 أنواع مختلفة منها، الصلب والسائل والغاز. وبشكل عام فإن كافة الفلزات الطبيعية ما عدا معدن الزئبق (معدن شكله الطبيعي سائل) تكون متواجدة بشكل صلب في الشروط الجوية والحرارية الطبيعية. أما بالنسبة للافلزات، فيمكن أن تتواجد ضمن الشروط الطبيعية للحرارة والضغط بالحالات الثلاث السابقة التي تحدثنا عنها، الصلب والسائل والغاز.
5. مقارنة بين الفلزات واللافلزات في المطاوعة
قبل أن نذكر لك الفرق بين الفلزات واللافلزات من ناحية المطاوعة، يجب عليك أولاً أن تعرف بأن كلمة المطاوعة تعني قابلية المادة أو العنصر إلى الطرق والسحب وتغيير الشكل الخاص به تحت شروط معينة. مثل الحرارة والطرق والضغط وغيرها. وبشكل عام، فإن كافة الفلزات الطبيعية الصلبة قابلة للمطاوعة بشكل كبير، وأحياناً بشكل ممتاز. أما بالنسبة للافلزات الصلبة، فإنها قد تتعرض للكسر في حال تم طرقها.
المثال الذي سنذكره هنا هو الفرق بين الذهب (فلز) والكربون أو الفحم (لا فلز) عند الطرق. إذ يمكن تغير شكل الذهب وتطويعه بسهولة بطرقه وتعريضه لدرجة حرارة معينة. أما الفحم من الناحية الأخرى فإنه سينكسر ويتفتت في حال قمت بالطرق عليه، وهكذا.
6. مقارنة بين الفلزات واللافلزات في القوة والكثافة
بالنسبة للمقارنات التي قمنا بالتحدث عنها في الفقرات السابقة فإنها تنطبق على نسبة كبيرة من العناصر الموجودة ضمن الفلزات أو اللافلزات. أما بالنسبة لهذه المقارنة فإنها لا تنطبق على كافة العناصر بشكل عام، أي يمكن وجود استثناءات هنا. ولكن في كل الحالات، فإن الفلزات تتميز بأنها ذات كثافة عالية وقوة عالية غالباً، أما اللافلزات من الطرف الآخر، فإنها تكون ذات كثافة أقل وقوة أقل من نظيراتها.
وأبرز الأمثلة هنا هو الفرق بين الحديد (فلز) والفحم (لا فلز) من ناحية القوة والكثافة، أذ يعتبر الحديد أقسى وأقوى وذو كثافة أكبر بكثير من الفحم. ولكن هذا لا يعني أن كافة الفلزات ذات قوة عالية كما ذكرنا سابقاً، حيث الصوديوم واحداً من أضعف المواد الطبيعية بشكل عام وهو عنصر فلزي.
وهنا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقال اليوم. حيث قمنا فيها بالتحدث عن تعريف الفلزات واللافلزات، كما قمنا بعمل مقارنة بين الفلزات واللافلزات من نواحي كثيرة مختلفة. لا تنسى أن تقوم بزيارة موقعنا بشكل مستمر لقراءة المزيد من المقالات التعليمية المفيدة الأخرى.