الفلزات الأرضية النادرة

2011 الجدول الدوري

ليون غراي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

تشكل الفلزّات الأرضية النادرة صفين من العناصر تحت الجزء الرئيسي من الجدول الدوري. يحتوي الصف الأول منهما على اللانثيدات (من اللانثانوم إلى اللوتيتيوم)، ويحتوي الصف الثاني على الأكتينات (من الأكتنيوم إلى اللورينسيوم).

انظر إلى الجدول الدوري الموجود في هذا الكتاب على الصفحتين (24 و 25)، وبالتحديد العناصر المذكورة على طول الدورة (6) التي تبدأ بعنصر السيزيوم (55) يليه الباريوم (56)، ثم ينتقل العدد الذرّي (انظر الصفحة 5) نقلة واحدة إلى خانة

عنصر الهافنيوم (72)، ويستمر بالتسلسل وصولاً إلى الرادون (86) في نهاية الصف، وينطبق الأمر ذاته أيضاً على الدورة (7)، حيث ينتقل العدد الذرّي في خانة الفرانسيوم (87) والراديوم (88) نقلة واحدة إلى الرذرفورديوم (104)، ثم تتوالى سلسلة العناصر وصولاً إلى العنصر (116) في نهاية الصف. العناصر المفقودة بدءاً من اللانثانوم (57) إلى اللوتيتيوم (71)، ومن الأكتنيوم (89) إلى اللورينسيوم (103) تصنف ضمن صفين مستقلين في أسفل الجدول الدوري، ويُطلق على العناصر الواردة في الصف الأول اسم عناصر «اللانثيدات»، أما العناصر في الصف الثاني فيُطلق عليها اسم «الأكتينات»، وتسمى هذه العناصر مجتمعة مع بعضها بالفلزّات الأرضية النادرة.

الخواص الفيزيائية

تشترك الفلزّات الأرضية النادرة مع بعضها بعدد من الخواص العامة، وهذا ما يجعل التمييز بينها صعباً في أغلب

الأحيان، فجميعها صلبة ويتراوح لونها بين الأبيض الفضي والرمادي. كما أن سطوحها مصقولة لكنها تفقد لمعانها وتصبح باهتة لدى تعرضها للهواء، ويحدث فقدان اللون لأن الفلزّات تتفاعل بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواء، حيث يتحد الأكسجين مع الفلز ويكوّن مركّباً يُطلق عليه اسم «أكسيد الفلز». تغطي هذه الطبقة الرقيقة من أكسيد الفلز سطح الفلز نفسه. من جهة ثانية، تعدّ الفلزّات

الأرضية النادرة، كمعظم الفلزّات، موصّلات جيدة للكهرباء والحرارة .

يوجد العديد من المعادن الأرضية النادرة في الطبيعة ممزوجة مع عناصر أخرى لتكوّن الصخور والمعادن، ويُطلق على المعادن التي تحوي عناصر ثمينة اسم «خامات».

وبما أن كافة الفلزّات الأرضية النادرة متشابهة في خواصها الكيميائية، فإنها توجد مع بعضها في أغلب الأحيان في الطبيعة بحيث يصبح فصلها عن بعضها أمراً صعباً. فالمونازيت، مثلاً، خام مؤلف من عدة معادن أرضية نادرة ممزوجة مع بعضها بالإضافة إلى عنصري الفوسفور والأكسجين، وتوجد العناصر الأرضية النادرة غالباً متحدة مع اللافلزّات، حيث تتخلى كل ذرّة عن ثلاثة من إلكتروناتها في غلاف الإلكترونات الخارجي لتكوّن روابط كيميائية مع ذرّة اللافلز. وفي بعض الحالات قد تفقد الذرّة إلكترونين أو أربعة إلكترونات خارجية، وتكوّن بذلك مركّبات لها خواص مختلفة.