بنية الفلزّات

2011 الجدول الدوري

ليون غراي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

للفلزّات بنية بلورية. فقطعة صلبة من الفلز هي عبارة عن شبكة ضخمة من الذرّات المرتبة بدقة على شكل بلورات، وهذا ما يُطلق عليه عبارة بنية شبكية عملاقة. تتراصّ ذرّات الفلز مع بعضها كي تكوّن البلورات التي يشبه شكلها المكعبات أو المسدسات. والروابط التي تجعل الذرّات متماسكة مع بعضها هي روابط قوية جداً، مما يجعل الفلز متيناً للغاية. كما أن تماسك الذرّات مع بعضها يجعل معظم الفلزّات ثقيلة وكثيفة. والكثافة هي قياس كتلة مادة

لوحدة الحجم. ومن أعلى العناصر كثافة على الإطلاق هما «الأوسميوم» و«الإيريديوم».

تظهر أحياناً بعض العيوب في بنية البلورة، مما يؤدي إلى انزلاق الذرّات في البلورة فوق بعضها البعض بحيث يصبح من السهل مدّ الفلز وثنيه وطرقه في أشكال مختلفة، وهذا ما يفسر السبب الذي يجعل معظم الفلزّات قابلة للطرق والسحب. لكن وجود الكثير من

هذه العيوب في بنية البلورة يجعل الفلز قَصِفاً (سهل الكسر). لا تكون إلكترونات الغلاف الخارجي (انظر الصفحتين 10-11) في ذرّات معظم الفلزّات متماسكة تماماً داخل الذرّة بسبب انفصال بعض الإلكترونات وتنقّلها بين ذرّات الفلزّ؛ لذلك فإن الفلز هو كتلة من الأيونات الموجبة، والمقصود بها ذرّات لفلز التي فقدت الإلكترونات. وتصبح أيونات الفلز محاطة «ببحر» من الإلكترونات. وقد قام الفيزيائي الهولندي (هندريك لورينتز) (1853 – 1928) بابتكار

هذا النموذج للبنية الفلز في مطلع القرن العشرين، وتفسر بنية الفلزّات السبب الذي يجعلها موصلات جيدة لأن الكهرباء تسري خلالها عندما تتحرك جميع الإلكترونات في اتجاه محدد.