فيديو السؤال: شرح الفرق بين الفلزات والمواد الصلبة الأيونية الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

عادة تكون الفلزات لامعة وموصلة للكهرباء، وتكون المواد الصلبة الأيونية منطفئة وعازلة للكهرباء. أي سمة في الفلزات تكون مسئولة عن إحداث هذا الفرق؟ (أ) الكتلة الذرية للنوى (ب) عدد النيوترونات في النوى (ج) الشبيكة البلورية للأيونات الموجبة (د) الإلكترونات غير المتمركزة (هـ) شحنات الأيونات الموجبة.

يطلب منا هذا السؤال تحديد السمة الموجودة في الفلزات والتي تمنحها خاصية اللمعان وخاصية التوصيلية الكهربية. علينا مقارنة الفلزات بالمواد الصلبة الأيونية التي لا تكون لامعة عادة، ومن ثم تبدو منطفئة وغير موصلة للكهرباء، وإنما عازلة لها. لنلق نظرة فاحصة على تركيب الفلزات والمواد الصلبة الأيونية حتى نتمكن من تحديد السمة المسئولة عن إحداث هذه الاختلافات.

تتكون الفلزات من شبيكة من الأيونات الموجبة الشحنة بالإضافة إلى ما يشار إليه أحيانًا ببحر الإلكترونات غير المتمركزة. وهي مترابطة بفعل التجاذب القوي بين الأيونات الموجبة الشحنة والإلكترونات السالبة الشحنة. تكون هذه الإلكترونات كثيرة الحركة داخل الشبيكة. والمواد الصلبة الأيونية لها أيضًا بنية شبيكية. ومع ذلك، تتكون هذه الشبيكة من أيونات ذات شحنات متضادة. تتجاذب هذه الأيونات بعضها إلى بعض تجاذبًا شديدًا، وتظل في الحالة الصلبة ثابتة دون حركة داخل الشبيكة.

لنتناول الآن خاصية اللمعان وخاصية التوصيلية الكهربية. بوجه عام، لكي تلمع المادة، يجب أن يتمكن الضوء من الانعكاس على سطحها. يمكن للإلكترونات غير المتمركزة الموجودة على سطح الفلز أن تمتص كميات من الضوء وتعكسها أيضًا، وهذا ما يعطي مظهرًا لامعًا للفلز عادة. ولا تحدث هذه الظاهرة مع المواد الصلبة الأيونية. تحدث التوصيلية الكهربية عندما تستطيع الشحنات الكهربية أن تتدفق عبر مادة معينة. في الفلزات، يمكن للإلكترونات غير المتمركزة أن تتدفق بسهولة عبر شبيكة الأيونات الموجبة. وبما أن الإلكترونات غير المتمركزة الموجودة في الفلزات تؤدي إلى تدفق الشحنات، فإن الفلزات تكون موصلة للكهرباء.

في المواد الصلبة الأيونية، لا يمكن للأيونات المشحونة أن تتدفق كما أنها تكون متراصة بإحكام بعضها بجوار بعض داخل الشبيكة. وتكون الشحنات ثابتة دون حركة في بنية المواد الصلبة الأيونية؛ مما يجعلها عازلة للكهرباء وليست موصلة لها. ومن ثم، فإن الفلزات تكون لامعة وموصلة للكهرباء بسبب إلكتروناتها غير المتمركزة. إذن، سمة الفلزات المسئولة عن إحداث فرق في اللمعان والتوصيلية الكهربية بين الفلزات والمواد الصلبة الأيونية هي الإلكترونات غير المتمركزة؛ أي الخيار (د).