الدرس 3-2العناصر المثالية والعناصر الانتقالية
العناصر الانتقالية
🎯 ستتعلم أن
- تحدّد خصائص العناصر الانتقالية.
- تصف ثلاثية الحديد واستخداماتها.
- توضّح استخدامات بعض العناصر الانتقالية بناءً على خصائصها.
🔤 مفردات جديدة
العناصر الانتقاليةثلاثية الحديد
العناصر الانتقالية: جميعها فلزّات
تُسمّى المجموعات 3-12 العناصر الانتقالية، وجميعها فلزّات. وإذا تتبّعنا هذه الفلزّات من اليسار إلى اليمين وجدنا أن خصائصها تتغيّر بشكل ملحوظ أقل مقارنة بالتغيّر الذي يحدث للعناصر المثالية.
تكون معظم العناصر الانتقالية متّحدة مع عناصر أخرى في صورة خامات، وقد يكون بعضها نقيًّا مثل الذهب والفضة.
✋ سؤال سريع
كيف توجد معظم العناصر الانتقالية في الطبيعة؟
تكون معظم العناصر الانتقالية متّحدة مع عناصر أخرى في صورة خامات، وبعضها نقي مثل الذهب والفضة.
اعرض الإجابة
أ) متّحدة مع عناصر أخرى في صورة خامات —تكون معظم العناصر الانتقالية متّحدة مع عناصر أخرى في صورة خامات، وبعضها نقي مثل الذهب والفضة.
✋ سؤال سريع
أيّ العبارات التالية صحيحة عن العناصر الانتقالية؟
العناصر الانتقالية في المجموعات 3-12 جميعها فلزّات.
اعرض الإجابة
ب) جميعها فلزّات —العناصر الانتقالية في المجموعات 3-12 جميعها فلزّات.
ثلاثية الحديد
جاء ذكر الحديد في قوله تعالى: ﴿وَأَنزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ﴾ [الحديد: 25].
- الحديد أكثر العناصر ثباتًا؛ وذلك لشدّة تماسك مكوّنات النواة في ذرّته.
- يمتاز بخواصه المغناطيسية المميزة؛ فكمية الحديد الهائلة في باطن الأرض تؤدي دورًا مهمًا في توليد المجال المغناطيسي للأرض، الذي يمنع الغلاف الغازي والمائي والحيوي للأرض من الانفلات.
نجد في الدورة الرابعة ثلاثة عناصر لها خصائص متشابهة، هي الحديد والكوبلت والنيكل، وتُعرف بـ ثلاثية الحديد (المواد المغناطيسية).
✋ سؤال سريع
ما العناصر المكوّنة لثلاثية الحديد؟
ثلاثية الحديد هي الحديد والكوبلت والنيكل، وتقع في الدورة الرابعة ولها صفات مغناطيسية.
اعرض الإجابة
ب) الحديد والكوبلت والنيكل —ثلاثية الحديد هي الحديد والكوبلت والنيكل، وتقع في الدورة الرابعة ولها صفات مغناطيسية.
✋ سؤال سريع
ما الذي ينتج عن مزج الحديد مع الكربون؟
عند مزج الحديد مع الكربون ومع فلزّات أخرى تنتج أنواع مختلفة من الفولاذ.
اعرض الإجابة
أ) الفولاذ —عند مزج الحديد مع الكربون ومع فلزّات أخرى تنتج أنواع مختلفة من الفولاذ.
✋ سؤال سريع
في أيّ مادة في الدم يدخل الحديد؟
الحديد ضروري للهيموجلوبين الذي ينقل الأكسجين في الدم.
اعرض الإجابة
د) الهيموجلوبين الذي ينقل الأكسجين —الحديد ضروري للهيموجلوبين الذي ينقل الأكسجين في الدم.
التنجستن والزئبق والكروم
درجات انصهار معظم العناصر الانتقالية أعلى من درجات انصهار العناصر المثالية. وتُقاس درجة الحرارة هنا بوحدة الدرجة السيليزية، ورمزها °س.
- التنجستن: له أعلى درجة انصهار بين الفلزّات (3410 °س)، لذلك يُصنع منه فتيل المصباح الكهربائي، فلا ينصهر عند مرور التيار الكهربائي به.
- الزئبق: له درجة انصهار (−39 °س) أقل من أي فلز آخر، ويدخل في صناعة مقاييس درجة الحرارة ومقاييس الضغط الجوي. وهو الفلز الوحيد السائل عند درجة حرارة الغرفة، وهو سام كغيره من العناصر الثقيلة، لذلك يجب أخذ الحيطة والحذر عند التعامل معه.
- الكروم: اشتُق اسمه من الكلمة الإغريقية chroma التي تعني اللون، ويتّحد الكثير من العناصر الانتقالية معًا لتكوين مواد ملوّنة زاهية.
✋ سؤال سريع
ماذا يدل الرمز °س في «3410 °س»؟
الرمز °س يدل على الدرجة السيليزية، وهي وحدة قياس درجة الحرارة المستخدمة في الكتاب.
اعرض الإجابة
أ) الدرجة السيليزية لقياس درجة الحرارة —الرمز °س يدل على الدرجة السيليزية، وهي وحدة قياس درجة الحرارة المستخدمة في الكتاب.
✋ سؤال سريع
لماذا يُصنع فتيل المصباح الكهربائي من التنجستن؟
للتنجستن أعلى درجة انصهار بين الفلزّات (3410 °س)، فلا ينصهر عند مرور التيار الكهربائي به.
اعرض الإجابة
ج) لأن له أعلى درجة انصهار بين الفلزّات فلا ينصهر —للتنجستن أعلى درجة انصهار بين الفلزّات (3410 °س)، فلا ينصهر عند مرور التيار الكهربائي به.
✋ سؤال سريع
ما الفلز الوحيد السائل عند درجة حرارة الغرفة؟
الزئبق هو الفلز الوحيد السائل عند درجة حرارة الغرفة، لأن درجة انصهاره −39 °س.
اعرض الإجابة
ب) الزئبق —الزئبق هو الفلز الوحيد السائل عند درجة حرارة الغرفة، لأن درجة انصهاره −39 °س.
العوامل المساعدة وطب الأسنان
نجد أيضًا أن عناصر الروثينيوم والروديوم والبلاديوم والأوزميوم والإريديوم والبلاتين، التي تُسمّى أحيانًا مجموعة البلاتين، لها صفات متشابهة؛ فهي لا تتحد بسهولة مع العناصر الأخرى، لذلك تُستخدم في التفاعلات الكيميائية بوصفها عوامل مساعدة. ومن العناصر الانتقالية الأخرى التي تعمل عوامل مساعدة: النيكل والكوبالت والخارصين.
✋ سؤال سريع
لماذا تُستخدم عناصر مجموعة البلاتين عوامل مساعدة في التفاعلات الكيميائية؟
عناصر مجموعة البلاتين لا تتحد بسهولة مع العناصر الأخرى، لذلك تُستخدم في التفاعلات الكيميائية بوصفها عوامل مساعدة.
اعرض الإجابة
د) لأنها لا تتحد بسهولة مع العناصر الأخرى —عناصر مجموعة البلاتين لا تتحد بسهولة مع العناصر الأخرى، لذلك تُستخدم في التفاعلات الكيميائية بوصفها عوامل مساعدة.
✋ سؤال سريع
مِمّ تُصنع أسلاك تقويم الأسنان؟
يستخدم الأطباء سبائك النيكل والتيتانيوم لتقويم الأسنان، إذ تُصنع في صورة أسلاك تعالج بالحرارة لتأخذ شكل الأسنان.
اعرض الإجابة
ب) سبائك النيكل والتيتانيوم —يستخدم الأطباء سبائك النيكل والتيتانيوم لتقويم الأسنان، إذ تُصنع في صورة أسلاك تعالج بالحرارة لتأخذ شكل الأسنان.
أحسنت! أنهيت «العناصر الانتقالية»
📝 الخلاصة
- العناصر الانتقالية في المجموعات 3-12، وجميعها فلزّات، وتتغيّر خصائصها بشكل أقل من العناصر المثالية.
- تكون معظم العناصر الانتقالية متّحدة مع عناصر أخرى في صورة خامات، وبعضها نقي مثل الذهب والفضة.
- ثلاثية الحديد هي الحديد والكوبلت والنيكل، ولها صفات مغناطيسية.
- الحديد ضروري للهيموجلوبين الذي ينقل الأكسجين في الدم، وعند مزجه بالكربون يُنتج الفولاذ.
- للتنجستن أعلى درجة انصهار بين الفلزّات (3410 °س) فيُستخدم في فتيل المصابيح، والزئبق ينصهر عند −39 °س وهو الفلز الوحيد السائل عند درجة حرارة الغرفة.
- عناصر مجموعة البلاتين لا تتحد بسهولة مع غيرها، فتُستخدم عوامل مساعدة في التفاعلات الكيميائية.