التفاعلات الكيميائية للقصدير والرصاص

2011 الفلزات و أشباه الفلزات

گريستا وست

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

إن احتواء القصدير والرصاص على أربعة إلكترونات تكافؤ يجعلهما فلزّين غير متفاعلين. وكي يتسنى لذرّة القصدير أو الرصاص تكوين رابطة مع ذرّة أخرى، ينبغي على تلك الذرّة الاستغناء عن إلكتروناتها

الخارجية الأربعة فتصبح أيوناً، والأيون عبارة عن ذرّة كسبت أو خسرت

إلكترونات، وأصبحت مشحونة نتيجة لذلك. تكوّن ذرّات القصدير والرصاص أيونات شحنتها (4+). إن خسارة الإلكترونات الأربعة تتطلب كمية كبيرة من الطاقة، وهذا

ما يفسر سبب عدم تفاعل القصدير والرصاص بسهولة.

تنجذب الأيونات إلى الأيونات الأخرى ذات الشحنة

المعاكسة، ويكوّن هذا التجاذب روابط بين الأيونات وينتج مركّباً أيونياً. وعلى سبيل المثال، ترتبط أيونات القصدير (Sn4+) مع أيونين من أيونات الأكسيد (O2-) فينتج حجر القصدير (SnO2). كما يرتبط الجالينا (PbS)، وهو أيون رصاص واحد (Pb4+)، مع أيون كبريتيد واحد (S4-).

يمكن فصل القصدير والرصاص النقيين من مركّباتهما عن طريق تفاعل هذه المركّبات مع الكربون (C)، يُطلق على هذا التفاعل اسم «تفاعل الإزاحة»، والذي يحل فيه الكربون محل الفلزّ الموجود في المركّب. ويتطلب هذا التفاعل حرارة يوفرها احتراق الكربون. (الفحم الحجري هو عبارة عن وقود مكوّن من الكربون بصورة رئيسة). وعلى سبيل المثال، يستخرج القصدير من حجر القصدير من خلال تفاعل كيميائي يبدو على هذا النحو: