تكوين القلويات

2011 الفلزات و أشباه الفلزات

گريستا وست

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

تحدث أهم تفاعلات الفلزّات القلوية مع الماء. ينتج هذا التفاعل المركّبات القلوية الرئيسة التي تستمد منها الفلزّات أسماءها، وفي معظم الحالات يكون التفاعل

شديداً جداً وتنطلق ألسنة اللهب من الفلزّ. ويحدث السيزيوم انفجاراً قوياً عند تفاعله لدرجة يحطم فيها وعاءاً زجاجياً سميكاً.

بما أن الليثيوم أقل الفلزّات القلوية تفاعلاً، فإنه يتفاعل مع الماء ببطء أكثر. عندما نضيف الليثيوم (Li) إلى الماء (H2O)، تتحد ذرّة الفلزّ مع ذرّة الأكسجين والهيدروجين الموجودة في الماء، وتكوّنان كاتيون الليثيوم (+Li) وأنيون الهيدروكسيد (-OH)، وتترابط هذه الأيونات مع بعضها وتكوّن هيدروكسيد

الليثيوم القلوي (LiOH). وتكوّن ذرّات الهيدروجين المتبقية من الماء أزواجاً من جزيئات الهيدروجين (H2)، وتتحرر هذه الجزيئات على شكل غاز، وتكون معادلة هذا التفاعل:

المصادر

يُعدّ الصوديوم والبوتاسيوم أهم فلزّين قلويين، ويشكلان سادس وسابع أكثر العناصر وفرة على كوكب الأرض. تذوب أملاح الصوديوم والبوتاسيوم في مياه البحر، حيث يشكل الصوديوم أكثر من (1 بالمئة) من مياه البحر، أما نسبة البوتاسيوم فهي أقل من ذلك.

توجد مركّبات كلا الفلزّين في أنواع عديدة من المعادن الطبيعية والصخور، أما الفلزّات القلوية الأخرى فهي نادرة جداً. إن الفرانسيوم عنصر مشع، مما يجعل ذرّاته تتفكك إلى عناصر أخرى. ويقدّر الكيميائيون وجود أونصة واحدة (28 جراماً) فقط من الفرانسيوم على كوكب الأرض في فترة زمنية واحدة.

لا توجد الفلزّات القلوية كعناصر نقية في الطبيعة نظراً لتفاعلها الشديد، وإنما توجد على شكل

أملاح. والملح مركّب يتكوّن عند تفاعل الحمض مع مادة قلوية.

إن أكثر أملاح الصوديوم المعروفة هو كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)، بالإضافة إلى الملح الصخري (نترات الصوديوم NaNO3)، وهو من مكونات البارود ويستخدم في صناعة الزجاج والبورَكس (بورات الصوديوم Na2B4O7) الذي كان يستخدم سابقاً في صناعة الصابون.

وأكثر أملاح فلزّ البوتاسيوم المعروفة هو كلوريد البوتاسيوم (KCl)، بالإضافة إلى البوتاس (كربونات البوتاسيوم K2CO3) المعروف أيضاً باسم ملح التارتار، ويستخدم البوتاس في صناعة أنواع الصابون الناعمة والفاخرة.

وفي معظم الحالات، تنقى الفلزّات القلوية من خلال عملية التحليل الكهربائي، التي تفصل الأملاح عن بعضها باستخدام الكهرباء. إن عملية التحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم تنتج ذرّات الصوديوم والكلور. وتبدو معادلة هذه العملية

على النحو التالي: