أخف فلز في الجدول الدوري Lightest Metal
معظم الفـلزات ثقيلة أو كثيفة ومع ذلك يمكن أن تطفو بعض الفـلزات على الماء بينما تكون فـلزات أخرى خفيفة مثل الهواء. في هذا المقال سنتعرف على أخف فـلز وأخـف سبيكـة.
أخف فلز في الجدول الدوري
عندما نتحدث عن مادة خفيفة الوزن، فإن ما نناقشه حقًا هو الكثافة. فالكثافة هي مقدار المادة لكل وحدة حجم. و عليه فإن أخـف عنصر فـلزي هو العنصر الأقل كثافة. فالعنصر الأخـف أو الأقل كثافة في كفـلز هو الليثيوم. فالعدد الذري لليثيوم هو 3 و كثافته 0.534 جم/سم3. و هذه الكثافة مشابه لكثافة خشب الصنوبر، علما بأن كثافة الماء حوالي 1 جم/سم3 ، لذلك يطفو الليثيوم على الماء. ولكن ، و لكن الليثيوم مثله مثل ياقي الفـلزات القلوية الأخرى ، فهو شديد التفاعل ، حيث يتفاعل الليثيوم بسرعة لإطلاق الحرارة وتشكيل هيدروكسيد الليثيوم وغاز الهيدروجين. كما أنه يحترق في الهواء، لذلك يتم تخزين الفـلز النقي تحت الزيت (حيث يطفو أيضًا) أو في جو خامل.
و في ظل الظروف العادية ، فإن هناك عنصران فلـزان آخران خفيفان بدرجة كافية لأن تطفو على الماء: و هما البوتاسيوم و الصوديوم. حيث تبلغ كثافة البوتاسيوم 0.862 جم/سم3 ، بينما تبلغ كثافة الصوديوم 0.971 جم /سم3. الليثيوم والبوتاسيوم والصوديوم كلها فلـزات قلوية، و السبب في كونها خفيفة للغاية هو أن هذه العناصر هي أول ذرات في دورتها على الجـدول الدوري تحصل على غلاف إلكترون إضافي.
ماذا عن الهيدروجين؟ فهو موجود في مجموعة الفلـزات القلوية وهو أخـف من الليثيوم. عادة ، و يتصرف الهيدروجين كغاز غير قلزي . ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، يشكل الهيدروجين فلـزا صلبًا بكثافة 0.0763 جم/سم3. و بذلك سيكون الهيدروجين سيكون أخـف فلـز إذا كان موجودًا بشكل طبيعي كفلـز على الأرض!
أخف سبيكة فلزية
إن أخـف فلـز على وجه الأرض هو سبيكة وليس عنصرًا. إنها شبكة من أنابيب النيكل الفوسفور ،تعرف باسم ميكرولاتيس Microlattice اخترعها باحثون في جامعة كاليفورنيا في إيرفين. كثافة الميكرولاتيس هي 0.0009 جم/سم3 أو 9 مجم/ سم3. و عند إزالة الهواء ، تكون الكثافة الحقيقية للهيكل المعدني 2.1 مجم/سم3 فقط. إنه أخـف بمئة مرة من رغوة البوليسترين وحوالي 1.76 مرة أثقل من الهواء عند 25 درجة سيليزية. يمكن أن ترتكز قطعة من السبائك على نبات الهندباء دون ثنيها.
تبلغ كثافة قطعة من النيكل الفوسفور 9.0 جم/سم3. السبب في أن الشبكة خفيفة للغاية لأنها تتكون من أنابيب مجوفة في شبكة تتكون من 99.99٪ هواء و 0.01٪ معدن فقط. قام الباحثون بتغطية القالب بسبيكة ثم حفروه بعيدًا ، تاركين أنابيب مجوفة بسماكة حوالي 100 نانومتر فقط (أرق ألف مرة من شعرة الإنسان). تُظهر الميكرولاتيس تطبيقات واعدة هائلة مثل العوازل الحرارية والمخمدات الصوتية والاهتزازات. و الميكرولاتيس من سبائك النيكل والفوسفور هي أخـف الفلـزات لأنها تتكون من أنابيب مجوفة. فهي هواء بنسبة 99.99٪!
المصدر :
- الموسوعة العلمية الكيميائية للأستاذ أكرم العلي
- www.sciencenotes.org
بوسترات (لوحات) كيميائية بدقة عالية (أكثر من 25 لوحة) من تصميم الأستاذ أكرم أمير العلي
للحصول على الجـدول الدوري البسيط يرجى الضغط على الرابط الآتي : لوحة الجـدول الدوري باللغة العربية بدقة عالية1 Arabic periodic table
للحصول على الجـدول الدوري المفصل يرجى الضغط على الرابط الآتي : الجـدول الدوري للعناصر المفصل باللغة العربية Detailed Periodic Table of Elements (Arabic)
تجارب كيميائية سهلة و شيقة و ممتعة (10) Amazing Chemistry Experiments
تطبيقات كيميائية من تصميم الأستاذ أكرم امير العلي متوفر للجوالات التي تعمل بنظام أندرويد android على سوق جوجل بلاي google play و من بينها تطبيق ملصقات الجـدول الدوري باللغة العربية : بطاقات تحتوي على معلومات شاملة و مختصرة في نفس الوقت كل عنصـر على حدة (اللغة العربية).
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.akramir
