أقسام المقالة
حل سؤال: لماذا سميت اللافلزات بهذا الاسم؟
- إجابة السؤال هي : لأنها لا تمتلك خصائص الفلزات الأساسية: لا توصل الكهرباء، هشة، باهتة.
شرح الإجابة:
لقد سميت اللافلزات بهذا الاسم البسيط والمباشر لأنها تتناقض جوهريًا مع الفلزات في طبيعة سلوكها الكيميائي والفيزيائي، فالكلمة ذاتها تشير إلى نفي صفة “اللا” من الفلزات. هذا التمييز الدقيق لم يأتِ عبثًا، بل هو انعكاس لمجموعة من الصفات المتفردة التي تجعلها متميزة بوضوح عن نظيراتها المعدنية. دعونا نتعمق في فهم هذه الخصائص الرئيسية.
أولاً، من أبرز هذه الخصائص هي عدم قدرتها على توصيل التيار الكهربائي. فبينما تتمتع الفلزات بوجود الكترونات التكافؤ الحرة التي تتحرك بسهولة عبر بنيتها، مكونة ما يعرف بـبحر الإلكترونات الذي يسمح بمرور الكهرباء، تفتقر اللافلزات لهذا الترتيب. إن الإلكترونات في اللافلزات تكون مرتبطة بإحكام شديد داخل ذراتها، ولا تتوافر لديها الحرية الكافية للانتقال، مما يجعلها عوازل ممتازة للكهرباء.
علاوة على ذلك، لا تقتصر هذه الخاصية على التوصيل الكهربائي فحسب، بل تمتد لتشمل الموصلية الحرارية أيضًا. إن اللافلزات عادة ما تكون موصلات رديئة للحرارة؛ فعلى عكس الفلزات التي تنقل الحرارة بكفاءة بفضل حركة الإلكترونات الحرة واهتزاز الذرات، فإن اللافلزات لا تملك هذه الآلية الفعالة. هذا يعني أنها لا تسمح بانتقال الطاقة الحرارية عبرها بنفس السهولة، وهو ما يفسر استخدامها في بعض الأحيان كمواد عازلة للحرارة.
ثانيًا، تتميز اللافلزات بكونها مواد هشة وقابلة للكسر بسهولة، وهذا يتناقض تمامًا مع قابلية الفلزات للطرق والسحب التي تمكننا من تشكيلها في صفائح وأسلاك. ترجع هذه الهشاشة إلى طبيعة الروابط بين ذراتها. ففي اللافلزات، غالبًا ما تتشكل روابط تساهمية قوية داخل الجزيئات، ولكن القوى بين هذه الجزيئات تكون ضعيفة نسبيًا. عند تعرضها لقوة خارجية، تنكسر هذه الروابط الضعيفة بسهولة، مما يؤدي إلى تفتتها بدلًا من تشوهها.
يتجلى هذا بوضوح في مواد مثل الكبريت، الذي يمكن تكسيره بسهولة إلى قطع صغيرة بمجرد الضغط عليه، أو الفحم (الكربون غير المتبلور) الذي يتفتت عند الطرق. هذه الظاهرة الميكانيكية تعد مؤشرًا حيويًا آخر يفرق بين هاتين الفئتين الكيميائيتين ويبرز التباين في البنية البلورية وقوى الترابط الذري.
ثالثًا، تتميز اللافلزات بمظهرها الباهت وغير اللامع، مما يغاير بريق الفلزات المعدني المميز. فالبريق الفلزي ينتج عن تفاعل الإلكترونات الحرة مع الضوء الساقط، حيث تمتص هذه الإلكترونات الفوتونات ثم تعيد إشعاعها، مما يعطي الفلزات لمعانها المعروف. أما اللافلزات، فإن الأغلفة الإلكترونية الخارجية لذراتها تكون مكتملة أو شبه مكتملة، مما يعني أن الإلكترونات ليست حرة لتتفاعل مع الضوء بنفس الطريقة.
نتيجة لذلك، تميل اللافلزات إلى امتصاص الضوء أو السماح بمروره من خلالها، دون أن تعكسه بنفس الكفاءة. لذلك نجد أنها تظهر بألوان مختلفة أو تكون عديمة اللون، وتكون غالبًا غير لامعة أو ذات بريق ترابي. على سبيل المثال، نجد الأكسجين والنيتروجين غازات شفافة عديمة اللون، بينما الكربون (في شكل الفحم) أسود وباهت، والبروم سائل أحمر يميل إلى البني.
يضاف إلى هذه الخصائص الأساسية أن اللافلزات غالبًا ما تكون ذات كثافة منخفضة مقارنة بالفلزات، وتتوزع في جميع حالات المادة الثلاث عند درجة حرارة الغرفة (صلبة مثل اليود والكبريت، سائلة مثل البروم، وغازية مثل الأكسجين والنيتروجين). كما أنها تميل إلى اكتساب الإلكترونات في التفاعلات الكيميائية، نظرًا لارتفاع الكهروسالبية لديها، مكونة أيونات سالبة أو روابط تساهمية مع ذرات أخرى. هذا التباين الشامل في كل من الخصائص الفيزيائية والكيميائية هو الذي أفضى إلى هذا التمييز الواضح في التسمية.
أسئلة شائعة:
أين توجد اللافلزات في الجدول الدوري؟
تتركز اللافلزات بشكل أساسي في الجزء العلوي الأيمن من الجدول الدوري للعناصر، وهي مفصولة عن الفلزات بخط متعرج يفصل بينهما، وغالبًا ما تُعرف العناصر الواقعة على هذا الخط باسم أشباه الفلزات.
ما أهمية اللافلزات في حياتنا اليومية؟
تلعب اللافلزات دورًا حيويًا لا غنى عنه في حياتنا، فهي تشكل العمود الفقري للمادة العضوية، فنجد الأكسجين ضروريًا للتنفس والاحتراق، والنيتروجين مكونًا رئيسيًا للبروتينات والحمض النووي في الكائنات الحية، بينما يدخل الكربون في تركيب جميع المركبات العضوية وهو أساس الحياة على الأرض.
هل توجد أي لافلزات توصل الكهرباء؟
بشكل عام، اللافلزات عوازل للكهرباء، ولكن يوجد استثناء ملحوظ وهو الجرافيت، وهو أحد أشكال الكربون، حيث يتميز بقدرته على توصيل التيار الكهربائي بفضل وجود إلكترونات حرة جزئيًا تسمح بهذا التوصيل. هذا يجعله مادة فريدة ضمن هذه الفئة.
كيف تختلف اللافلزات عن الفلزات في تكوين الروابط الكيميائية؟
تفضل اللافلزات عادة تكوين روابط تساهمية عن طريق مشاركة الإلكترونات مع ذرات أخرى لتحقيق الاستقرار، بينما تميل الفلزات إلى تكوين روابط أيونية عن طريق فقدان الإلكترونات أو روابط فلزية تتضمن بحرًا من الإلكترونات المشتركة. هذا الاختلاف الجوهري يعود إلى عدد الإلكترونات في الغلاف الخارجي لكل نوع.
هل جميع اللافلزات تكون غازية؟
لا، هذا اعتقاد خاطئ؛ فاللافلزات توجد في جميع حالات المادة الثلاث عند الظروف العادية. فمنها ما هو غازي مثل الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين، ومنها ما هو سائل مثل البروم، ومنها ما هو صلب مثل الكربون والكبريت والفوسفور واليود.