11 عنصرًا
فلزات ما بعد الانتقالية
تقع فلزات ما بعد الانتقالية بين الفلزات الانتقالية وأشباه الفلزات. وهي أطرى وأقل انصهارًا من الانتقالية، وروابطها أكثر تساهمية. الألومنيوم والقصدير والرصاص أشهر أعضائها.
- الأعضاء
- 11
- عند حرارة الغرفة
- 11 صلب
- نطاق الانصهار
- من 30 إلى 660 °C
- السالبية الكهربائية
- 1.61 – 2.33
كل فلزات ما بعد الانتقالية
- 13Alالألومنيوم26.9815 u · 1825
- 31Gaالغاليوم69.723 u · 1875
- 49Inالإنديوم114.818 u · 1863
- 50Snالقصدير118.71 u · نحو 3500 ق.م
- 81Tlالثاليوم204.383 u · 1861
- 82Pbالرصاص207 u · نحو 7000 ق.م
- 83Biالبزموت208.9804 u · 1753
- 113Nhالنيهونيوم[286] u · 2004
- 114Flالفليروفيوم[290] u · 1998
- 115Mcالموسكوفيوم[290] u · 2003
- 116Lvالليفرموريوم[293] u · 2000
نوع ألين من الفلزات
إلى يمين الكتلة الانتقالية، وقبل «سلّم» أشباه الفلزات، تقع مجموعة صغيرة من الفلزات تسلك سلوكًا مختلفًا عن جاراتها. فهي ألين وأضعف، ودرجات انصهارها أدنى، وكثيرًا ما تحمل مركباتها روابط تساهمية جزئيًا. فالغاليوم ينصهر في راحة يدك، والقصدير والرصاص يُصبّان في قوالب منذ العصور القديمة لهذا السبب تحديدًا.
لا يتفق الكيميائيون على العناصر التي تنتمي إلى هذه الفئة بالضبط، بل يتفاوت الاسم نفسه: فهي تُسمّى أيضًا الفلزات الفقيرة أو الفلزات الأخرى. ويضم هذا الموقع إليها الألومنيوم والغاليوم والإنديوم والقصدير والثاليوم والرصاص والبزموت، إلى جانب أربعة عناصر فائقة الثقل هي النيهونيوم والفليروفيوم والموسكوفيوم والليفرموريوم، ومعظم خواصها متوقَّعة نظريًا.
الألومنيوم، صاحب المفاجآت
الألومنيوم أكثر الفلزات وفرة في القشرة الأرضية، ومع ذلك لم يُعزل إلا عام 1825، وظل لعقود أثمن من الذهب. ويُروى أن نابليون الثالث كان يقدّم الطعام لأرفع ضيوفه مقامًا في أطباق من الألومنيوم. ثم تغيّر كل شيء عام 1886، حين جعلت عملية هول–هيرو للتحليل الكهربائي إنتاجه رخيصًا.
الألومنيوم فلز نشط، لكن طبقة رقيقة متينة من الأكسيد تتكوّن على سطحه في الحال وتحميه. ولهذا يمكن استخدامه في علب المشروبات وإطارات النوافذ والطائرات دون أن يتآكل.
فلزات ذات وجه سام
الرصاص والثاليوم سامّان. فقد استُخدم الرصاص في أنابيب المياه والطلاء والبنزين، ويُعدّ التخلص منه في هذه الاستخدامات أحد أعظم نجاحات الصحة العامة في القرن الماضي. أما الثاليوم فكان سمًّا سيئ السمعة لأنه عديم الطعم والرائحة.
والبزموت، جار الرصاص، هو الاستثناء: فهو غير ضار على نحو لافت، وهو المادة الفعالة في بعض أدوية المعدة.
مقارنة بين أفراد الفئة
| العنصر | الحالة | الكثافة | السالبية الكهربائية | تاريخ الاكتشاف |
|---|---|---|---|---|
| الألومنيوم | صلب | 2.7 g/cm³ | 1.61 | 1825 |
| الغاليوم | صلب | 5.91 g/cm³ | 1.81 | 1875 |
| الإنديوم | صلب | 7.31 g/cm³ | 1.78 | 1863 |
| القصدير | صلب | 7.287 g/cm³ | 1.96 | نحو 3500 ق.م |
| الثاليوم | صلب | 11.8 g/cm³ | 1.62 | 1861 |
| الرصاص | صلب | 11.342 g/cm³ | 2.33 | نحو 7000 ق.م |
| البزموت | صلب | 9.807 g/cm³ | 2.02 | 1753 |
| النيهونيوم(متوقَّع) | صلب | 16 g/cm³ | — | 2004 |
| الفليروفيوم(متوقَّع) | صلب | 14 g/cm³ | — | 1998 |
| الموسكوفيوم(متوقَّع) | صلب | 13.5 g/cm³ | — | 2003 |
| الليفرموريوم(متوقَّع) | صلب | 12.9 g/cm³ | — | 2000 |
كميات صغيرة وتقنيات كبيرة
عدد من هذه الفلزات حيوي للإلكترونيات. فأكسيد الإنديوم والقصدير يشكّل الطبقة الشفافة الموصلة في كل شاشة لمس. وزرنيخيد الغاليوم ونيتريد الغاليوم يدخلان في صناعة الثنائيات الباعثة للضوء (LED) والليزر والرقائق السريعة. والقصدير هو المكوّن الرئيسي في سبيكة اللحام التي تربط المكونات على اللوحات الإلكترونية.
الأسئلة الشائعة
لماذا تُسمّى فلزات ما بعد الانتقالية بالفلزات الفقيرة؟
لأنها مقارنةً بالفلزات الانتقالية ألين وأضعف وأدنى في درجات الانصهار، وروابطها أقل فلزيةً في طبيعتها. وتشير كلمة «فقيرة» إلى هذه الخواص الفلزية الأضعف.
أيّ فلزات ما بعد الانتقالية ينصهر عند أدنى درجة حرارة؟
الغاليوم، الذي ينصهر عند 29.8 °C، أي فوق درجة حرارة الغرفة بقليل. ويظل سائلًا حتى نحو 2,400 °C، وهو من أوسع نطاقات السيولة بين العناصر كلها.
هل الألومنيوم من فلزات ما بعد الانتقالية؟
نعم. فهو يقع في المجموعة 13، يمين الكتلة الانتقالية ويسار أشباه الفلزات، ويشترك في سماتها النموذجية: كثافة منخفضة، ودرجة انصهار منخفضة مقارنةً بالفلزات الانتقالية، ومركبات تساهمية جزئيًا.