اللافلزّات الصلبة

2011 الجدول الدوري

ليون غراي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

هناك ثلاثة عناصر لافلزّية صلبة في الأحوال الطبيعية، وهي: الكربون (المجموعة

14) والفوسفور (المجموعة 15) والكبريت (المجموعة 16). وتوجد هذه العناصر في أشكال بنيوية مختلفة تسمى الأشكال «المتآصلة» أو «المتآصلات». ونَصِفُ المادة بأنها متآصلة عندما يتوافر منها شكلان مختلفان أو أكثر في الحالة ذاتها، سواء أكانت حالة صلبة أم سائلة أم غازية. والكربون له عدة

أشكال متآصلة صلبة، بما فيها الجرافيت والماس، ويتألف كل شكل متآصل من ترتيب منتظم لذرّات الكربون. وتكون هذه البنية البلورية في الماس مستقرة جداً، وهذا ما يجعل الماس من أصلب المواد المعروفة في الطبيعة. لذلك فإن الماس مفيد جداً في أدوات القطع، علاوة على أنه من أنفس الأحجار الكريمة. وعلى

عكس الماس، فإن بلورات الجرافيت تكوّن طبقات تنزلق فوق بعضها البعض؛ لذلك يُستخدم الجرافيت أحياناً كزيت أو شحم تزليق نظراً لما تتمتع به بلوراته من خواص انزلاقية. كما يُمزج الجرافيت مع الصلصال ويستخدم في الكتابة بأقلام الرصاص، والجرافيت هو العنصر اللافلزي الوحيد الذي يستطيع توصيل الكهرباء. إن أهم متآصلين فوسفوريين هما الفوسفور الأبيض

والفوسفور الأحمر، وهناك أيضاً متآصل يسمى الفوسفور الأسود، لكن إنتاجه لا يحدث إلا تحت درجات ضغط عالية جداً. والمتآصلات الفوسفورية تشبه الكربون، لكنها في بنية بلوراتها، والفوسفور الأبيض هو أشد المتآصلات تفاعلاً، لذلك يُخزَّن هذا الفوسفور الصلب الأبيض الشمعي تحت الزيت أو الماء لمنع تفاعله مع الأكسجين الموجود في

الهواء. ويُستخدم الفوسفور الأبيض في إنتاج السواتر الدخانية خلال العمليات العسكرية. أما الفوسفور الأحمر فيُعدّ أكثر استقراراً من الفوسفور الأبيض ويُستخدم في صنع أعواد الثقاب والألعاب النارية. والفوسفور، مثل الكربون، عنصر مهم بالنسبة للكائنات الحية وخصوصاً الفوسفور في العظام والأسنان،

بالإضافة إلى دوره المهم في عملية البناء الضوئي في النبات. والبناء الضوئي عبارة عن عملية يحوّل النبات بواسطتها ثاني أكسيد الكربون والماء إلى غذاء.الكبريت هو العنصر الثامن في الجدول الدوري وأكثر العناصر توافراً في الطبيعة. وغالباً ما يوجد الكبريت متحداً مع بعض المواد المفيدة على شكل خامات.

كما تنتشر رواسب الكبريت النقي الموجودة في باطن الأرض حول ينابيع المياه الحارة والبراكين. يوجد عنصر الكبريت (الكبريت في حالته النقية من غير اتحاد مع المواد الأخرى) في الطبيعة عادة على شكل بلورات بلون أصفر باهت، لكن العلماء استطاعوا تمييز ثمانية أشكال متآصلة مختلفة. والكبريت عنصر مهم جداً في الصناعات الكيميائية ويُستخدم بصورة رئيسة في صناعة المنظفات والمطاط والمتفجرات والبترول وغير ذلك من المنتجات الأساسية.