الدرس 4-1المعادن - جواهر الأرض
خواص المعادن
🎯 ستتعلم أن
- تصف الخواص الفيزيائية المستخدمة في تعرّف المعادن.
- تستخدم مقياس موهس لمقارنة قساوة المعادن.
🔤 مفردات جديدة
البلوراتالحكاكةاللمعانالقساوة
الشكل البلوري
يتميز كل معدن بخواص فيزيائية، كاللون والقساوة، نستطيع من خلالها تمييزه من المعادن الأخرى. ومعظم المعادن الشائعة يمكن تعرّفها من خلال مواد موجودة حولك، كقطعة نقود أو مِبرد فولاذ.
تتركب جميع المعادن من ذرات مرتبة بشكل منتظم ومتكرر.
فمعدن البيريت مثلًا يتشكّل من بلورات سداسية الأوجه.
✋ سؤال سريع
ما الذي يميز البلورات عن الأنواع الأخرى من المواد الصلبة؟
تُسمّى المادة الصلبة التي تحتوي ذرات مرتبة بشكل منتظم ومتكرر بلورات.
اعرض الإجابة
أ) أن ذراتها مرتبة بشكل منتظم ومتكرر —تُسمّى المادة الصلبة التي تحتوي ذرات مرتبة بشكل منتظم ومتكرر بلورات.
اللون
يمكن تعرّف المعدن أحيانًا من لونه؛ فاللون الذهبي المحمرّ في بعض العملات النقدية المعدنية الجديدة يشير إلى احتوائها على النحاس، بينما يتميز الكبريت بلونه الأصفر اللامع.
لكن قد يكون اللون خادعًا أيضًا:
- معدن البيريت له لون أصفر لامع مثل الذهب الحقيقي، مما يخدع المنقّبين عن الذهب؛ لذلك يُسمّى شبيه الذهب.
- أحيانًا توجد معادن مختلفة لها اللون نفسه.
- وقد يظهر معدن واحد بألوان مختلفة، كما في معدن الكالسيت الذي يتخذ ألوانًا مختلفة بسبب الشوائب.
✋ سؤال سريع
لماذا يُسمّى البيريت شبيه الذهب؟
معدن البيريت له لون أصفر لامع مثل الذهب الحقيقي، مما يخدع المنقّبين عن الذهب، لذلك يُسمّى شبيه الذهب.
اعرض الإجابة
ب) لأن له لونًا أصفر لامعًا مثل الذهب الحقيقي —معدن البيريت له لون أصفر لامع مثل الذهب الحقيقي، مما يخدع المنقّبين عن الذهب، لذلك يُسمّى شبيه الذهب.
✋ سؤال سريع
لماذا يتخذ معدن الكالسيت ألوانًا مختلفة؟
يتخذ معدن الكالسيت ألوانًا مختلفة بسبب الشوائب.
اعرض الإجابة
أ) بسبب الشوائب —يتخذ معدن الكالسيت ألوانًا مختلفة بسبب الشوائب.
الحكاكة واللمعان
ومن الغريب أن تعرف أن لون الحكاكة ليس بالضرورة هو لون المعدن. والاعتماد على لونها للتمييز بين المعادن أفضل من الاعتماد على لون المعدن نفسه. وهذه الخاصية مهمة جدًّا للمنقّبين عن الذهب:
| المعدن | لون الحكاكة |
|---|---|
| البيريت | أخضر مسودّ أو بني مسودّ |
| الذهب | صفراء |
| الهيماتيت | بنية محمرّة |
✋ سؤال سريع
كيف تحصل على حكاكة معدن؟
الحكاكة هي الفتات الناعم الملوّن الذي ينتج عن حكّ المعدن بلوح الحكاكة، وهو قطعة خزف بيضاء ذات أسطح خشنة.
اعرض الإجابة
ب) بحكّه على لوح الحكاكة (قطعة خزف بيضاء خشنة) —الحكاكة هي الفتات الناعم الملوّن الذي ينتج عن حكّ المعدن بلوح الحكاكة، وهو قطعة خزف بيضاء ذات أسطح خشنة.
✋ سؤال سريع
كيف يميّز المنقّب الذهب الحقيقي من البيريت؟
لون حكاكة البيريت أخضر مسودّ أو بني مسودّ، بينما لون حكاكة الذهب صفراء.
اعرض الإجابة
ب) من لون الحكاكة؛ فحكاكة الذهب صفراء وحكاكة البيريت أخضر مسودّ أو بني مسودّ —لون حكاكة البيريت أخضر مسودّ أو بني مسودّ، بينما لون حكاكة الذهب صفراء.
القساوة ومقياس موهس
تتميز بعض المعادن، ومنها التلك، بأنها طرية يمكن خدشها بالظفر. وبعضها الآخر كالماس قاسٍ جدًّا يمكن استعماله لقص أي مادة أخرى.
في عام 1822م قام الجيولوجي السويسري فريدريك موهس بتصنيف المعادن بحسب قساوتها:
| القساوة | المعدن | قساوة مواد معروفة |
|---|---|---|
| 1 (الأقل قساوة) | تلك | الظفر 2.5 |
| 2 | جبس | قطعة نقد 3 |
| 3 | كالسيت | مسمار حديد 4.5 |
| 4 | فلوريت | زجاج 5.5 |
| 5 | أباتيت | مبرد فولاذي 6.5 |
| 6 | فلسبار | لوح حكاكة 7 |
| 7 | كوارتز | |
| 8 | توباز | |
| 9 | كورندم | |
| 10 (الأقسى) | ماس |
✋ سؤال سريع
أقسى معدن في مقياس موهس هو
الماس قساوته 10 في مقياس موهس، وهو الأقسى.
اعرض الإجابة
ج) الماس —الماس قساوته 10 في مقياس موهس، وهو الأقسى.
✋ سؤال سريع
معدن الفلوريت قساوته 4. أيّ المعادن الآتية يستطيع خدشه؟
الأباتيت قساوته 5 فهو أقسى من الفلوريت ويستطيع خدشه، أما المعادن الأقل من 4 فلا تخدشه.
اعرض الإجابة
د) الأباتيت (5) —الأباتيت قساوته 5 فهو أقسى من الفلوريت ويستطيع خدشه، أما المعادن الأقل من 4 فلا تخدشه.
✋ سؤال سريع
هل يستطيع الظفر (2.5) خدش معدن الكالسيت (3)؟
قساوة الظفر 2.5 وقساوة الكالسيت 3، فالكالسيت أقسى، ولا يستطيع الظفر خدشه.
اعرض الإجابة
ب) لا، لأن الكالسيت أقسى من الظفر —قساوة الظفر 2.5 وقساوة الكالسيت 3، فالكالسيت أقسى، ولا يستطيع الظفر خدشه.
أحسنت! أنهيت «خواص المعادن»
📝 الخلاصة
- تعرف المعادن من خلال خواصها الفيزيائية، كاللون والقساوة.
- تتركب جميع المعادن من ذرات مرتبة بشكل منتظم ومتكرر، وتسمى المادة الصلبة التي تحتوي ذرات بهذا الشكل بلورات.
- قد يكون اللون خادعًا في تعرّف المعدن، والحكاكة أفضل منه للتمييز بين المعادن.
- يصنف مقياس موهس المعادن بحسب قساوتها من 1 (التلك) إلى 10 (الماس).
- تظهر بعض المعادن خواص فيزيائية غير عادية، مثل التأثر بالمغناطيس.