لماذا ينصهر الألومنيوم في درجة حرارة أعلى من الصوديوم

1 إجابة واحدة

ترتبط ذرات المعادن مع بعضها برابطة خاصة ضمن ذرات العنصر الواحد، تسمى هذه الرابطة بالرابطة المعدنية والتي يتم فيها ارتصاف الأيونات الموجبة للمعادن ضمن طبقات داخلية مع بعضها البعض بشكل وثيق لتشكيل هيكل شبكي معدني، وتترك إلكترونات الطبقات الخارجية للذرات لتحيط بهذا الهيكل الشبكي من طبقات الأيونات الموجبة، بحيث تصبح الأيونات الموجبة عائمة في بحر من الإلكترونات السالبة. هذه الرابطة المعدنية هي التي تساهم في بقاء المعدن صلب بدرجة حرارة الغرفة وتعتمد قوة هذه الرابطة على تكافؤ العنصر وعدد الإلكترونات السطحية التي يملكها.

تتوضع المعادن على الجانب الأيسر من الجدول الدوري للعناصر وتشكل حوالي 80% من العناصر المكونة له؛ وبالنسبة للألمنيوم والصوديوم يبلغ العدد الذري لعنصر الألمنيوم Al (13) ودرجة الانصهار (660) درجة مئوية ودرجة الغليان (2467) درجة مئوية؛ بينما يكون العدد الذري لعنصر الصوديوم Na (11) ودرجة انصهاره (98) درجة مئوية ودرجة غليان (883) درجة مئوية. يؤدي اختلاف العدد الذري للألمنيوم والصوديوم إلى اختلاف التكافؤ الكيميائي أي عدد الإلكترونات في الطبقة السطحية حيث يمتلك الألمنيوم (3) والصوديوم (1)، ويؤدي هذا الإختلاف إلى:

  • زيادة شحنة النوى.
  • عدد إلكترونات الطبقة السطحية المشاركة في الرابطة المعدنية.
  • زيادة قوة الروابط المعدنية وزيادة درجة الانصهار والغليان.

في حين يزداد التكافؤ (من التكافؤ 1 في الصوديوم إلى التكافؤ 3 في الألومنيوم)، حيث يمكن للذرات المعدنية أن تتخلى عن المزيد من الإلكترونات لتكوين الهيكل المعدني المشحون إيجابيًا في الرابطة المعدنية، وتشكيل بحر أكبر من الإلكترونات المنتشرة حول هذا الهيكل. لذلك تصبح الرابطة المعدنية أقوى وتزداد نقطة الانصهار من الصوديوم إلى الألومنيوم. كما إن الرابطة المعدنية في الصوديوم ومعادن المجموعة الأولى للجدول الدوري ضعيفة جدًا لدرجة أن نقطة انصهار الصوديوم منخفضة بشكل غير عادي وتقع في نطاق الجزيئات البسيطة؛ ذلك ينصهر الألومنيوم في درجة حرارة أعلى من الصوديوم.

أهم خواص الألمنيوم:

يعد الألمنيوم من المعادن الخفيفة إذ يبلغ الوزن المحدد له حوالي ثلث وزن الفولاذ، مما يزيد استخدامه في الصناعات المتنوعة وتعد بعض سبائكه من أقوى السبائك القابلة للتشكيل كسبيكة الألمنيوم والمغنيزيوم والمنغنيز وسبيكة الألمنيوم والمغنيزيوم والسيليكون، كما يعتبر ذو مقاومة عالية للتآكل حيث يتشكل طبقة رقيقة من الأكاسيد على سطحه (أوكسيد الألمنيوم) بشكل طبيعي مما يزيد مقاومته للتآكل ولكن تنخفض مقاومة أغلب سبائك الألمنيوم للتآكل مقارنة بالألمنيوم النقي.

كما يعتبر موصل جيد للحرارة والكهرباء وعاكس جيد للضوء المرئي والحرارة مما يجعله خيار جيد للوصلات الكهربائية وعاكسات الضوء،بالإضافة إلى أنه معدن غير ممغنط وذو مقاومة عالية حتى في درجات الحرارة المنخفضة بخلاف الفولاذ، يعد خيارًا مثاليًا في العديد من الصناعات بسبب كتامته وامتصاصه العالي للصدمات والأصوات

أهم خواص الصوديوم:

يعتبر العنصر السادس الأكثر توفرًا في القشرة الأرضية،وسرعة تفاعله مع الماء كبيرة (والثلج والجليد أيضًا) سبائكه النقية ذات لون فضي وتصبح ذات لون رمادي نتيجة تشكل طبقة من أكاسيد الصوديوم عليها، كما يدخل في العديد من الصناعات ويعد ملح الطعام (NaCl) كلور الصوديوم أهم مركب من مركبات الصوديوم الموجودة في الطبيعة، وتدخل بعض سبائكه في صناعات متنوعة كصناعة الصابون ويستخدم في مصابيح بخار الصوديوم، وتنقية المعادن المنصهرة بالإضافة لكربونات الصوديوم التي تدخل في صناعة الزجاج.

أكمل القراءة

640 مشاهدة

0

هل لديك إجابة على "لماذا ينصهر الألومنيوم في درجة حرارة أعلى من الصوديوم"؟