بحث عن المعادن وخصائصها

بحث عن المعادن وخصائصها، يتواجد حولنا في الطبيعة الكثير من العناصر والمواد المكونة لكل شيء، ولكن تختلف خواص تلك المواد على حسب تكوينها الكيميائي، فلا شك أن ذرات وجزيئات المواد الصلبة تختلف عن السائلة والغازية أيضًا.

ولذلك حاولنا تناول شق من تلك الطبيعة من خلال توضيح مفهوم المعادن على سطح كوكب الأرض بمختلف أنواعها.

مقدمة بحث عن المعادن وخصائصها

المعادن هي مواد تتميز بالعديد من الخصائص مثل خاصية التوصيل العالي للتيار الكهربي وخاصية البريق وعكس الضوء الساطع وخاصية التوصيل الحراري وقدرتها على التشكيل.

كما انه أيضًا تتميز المعادن بقدرتها على فقد الكترونات بسهولة جدًا أثناء التفاعل الكيميائي وذلك يمكنها إلى اكتساب شحنة موجبة وتصبح ايونات موجبة الشحنة، وتحتل المعادن موقع في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.

شاهد أيضًا: ما أنواع المعادن وخصائصها

معلومات عامة عن المعادن

• للمعادن العديد من الأنواع وتصنف هذه الأنواع تبعا للخصائص الكيميائية والفيزيائية، ومن المعروف إن المعادن أصعب العناصر الموجودة على سطح الكرة الأرضية، كما أنها تختلف في خواصها المميزة عن باقي العناصر الموجودة والمعروفة حتى الآن.
• حيث نجد إن كل المعادن توجد في حالة صلبة ما عدا معدن الزئبق الذي يوجد في الحالة الشبه سائلة، وله خصائص مختلفة وفريدة مما مكنه من الدخول في العديد من الصناعات.
  • والاستفادة منه بشكل كبير في الكثير من الأدوات والصناعات التي يصعب على الإنسان الاستغناء عنها في حياته اليومية وجعل منه معدن مميز.
• ونجد أيضًا إن المعادن تصير قلوية عند حدوث أكسدتها وتتفاعل مع الأحماض، وتصدأ المعادن عند تعرضها للهواء لفترات طويلة والرطوبة وعوامل الجو الطبيعية.

ونجد أيضًا المعادن توجد في جسم الإنسان بكميات ضئيلة متفاوتة، وبناء على ذلك سوف نقوم بتصنيف المعادن إلى حوالي خمسة أنواع وهي:

أولًا المعادن الغير الحديدية

• تستخدم المعادن الغير الحديدية في الكثير والكثير من الصناعات بدلًا من الحديد.
• فنجد أنها تستخدم في صناعه الآلات والمعدات الثقيلة، وذلك لأن هذه المعادن الغير الحديدية تتميز بأنها ليست ثقيلة كالحديد، وتتميز أيضًا بأنها مقاومة بشكل كبير للتآكل وتتميز بليونتها العالية.
• وتحتاج هذه المعادن إلى قوة ضغط اقل كثيرًا لنتمكن من تشكيلها إلى إي شكل من الإشكال التي نريدها، وبالإضافة إلى ذلك تتميز هذه المعادن بقدرتها على توصيل التيار الكهربائي بشكل جيد والتوصيل العالي للحرارة.
• وبناء على هذه المميزات التي ذكرناها يزيد الطلب على هذه المعادن بشكل كبير، ويتم أيضًا استخدامها بشكل كبير في وقتنا الحالي ومن هذه المعادن الغير حديدية عنصر النحاس والالومنيوم والرصاص.

ثانيًا (المعادن الحديدية)

• يمكننا أن نستدل على تركيب المعادن الحديدية من اسمها أنها تتكون من عنصر الحديد، بالإضافة إلى وجود عنصر الكربون.
  • ونجد أنها أيضًا تسمى بذلك الاسم لاحتوائها هذه المعادن على العديد من المميزات والتي مكنتها من الدخول في صناعات واسعة، وتتميز أيضًا هذه المعادن الحديدية بصلابة قوية وقدرتها الفائقة على تشكيل أشكال عديدة.
• وتعتبر أيضًا المعادن الحديدية من الموصلات الجيدة للتيار الكهربي وتوصيلها الحراري عالي أيضًا ومن المعادن الحديدية عنصر الحديد ومعدن الفولاذ، من الاستخدامات الشائعة والرئيسية للمعادن الحديدية صناعه الآلات والمعدات القوية والثقيلة.
• وذلك بسبب قوتها الفائقة وقدرتها علي تحمل الظروف البيئية القاسية والشديدة وتحملها أيضًا للأوزان الثقيلة، وعلى الرغم من كل هذه المميزات الفائقة والعالية نجدها أيضًا تتعرض للتآكل مع مرور الزمن وتتعرض أيضًا للذوبان في درجات الحرارة العالية.

شاهد أيضًا: ما هو أثقل المعادن وترتيبها

ثالثًا (المعادن النبيلة)

• إن المعادن النبيلة مثل عناصر الغازات النبيلة (الخاملة) تتميز برد بفعل قليل وبطيء في التفاعلات الكيميائية.
  • إلا إننا نجد إن المعادن النبيلة تتفاعل بشكل ملحوظ عند وجودها في صورة سائلة أو مسحوق.
• كما تتميز المعادن النبيلة بعدة مميزات منها عدم تأكلها وعدم إصابتها بالأكسدة والصدأ عند تعرضها للهواء فترات من الزمن والرطوبة.
  • كما أنها تتميز أيضًا بالليونة والمرونة العالية مما مكننا من سهولة تشكيلها لأشكال عدة وتحويلها إلى رقائق وأسلاك رفيعة.
• وعلى سبيل المثال يمكن تحويل جرامين من الذهب إلى 2متر مربع.
  • وتم استخدام رقائق الذهب من قبل العلماء في الكثير من النظريات والتجارب.
  • فنجد إن العالم رذرفورد قام باستخدام رقائق الذهب في دراسة بنية الذرة.
• كما أنها تعتبر موصلة جيدة للتيار الكهربي والحرارة.
  • ولكننا نجد إن هذه المعادن النبيلة ذات تكلفه عالية جدًا بسبب خصائصها النبيلة.
  • وتستخدم أيضًا في صناعه الحلي المجوهرات ومنها عنصر الذهب وعنصر البلاتين وعنصر الفضة.

رابعًا (المعادن الثقيلة)

• تتضمن المعادن الثقيلة كل المعادن ذات الوزن الذري المرتفع وذات الكثافة العالية.
  • ولكنها قد تكون اقل قوة من الحديد وبعض المعادن الأخرى.
  • كما نجدها اقل وجود في الطبيعة.
  • تتميز المعادن الثقيلة بأنها ذات سمية عالية.
  • وبذلك تهدد صحة الإنسان عند دخولها في جسم الإنسان مثل الزرنيخ القاتل وعنصر الكادميوم وعنصر الرصاص.
• من المعتقد إن كل المعادن صلبة وقادرة على التشكل بأشكال عديدة إلا إننا نجد إن عناصر المعادن الثقيلة لا تتبع القاعدة السابقة.
  • وبالرغم من إن المعادن ذات توصيل عالي للتيار الكهربائي والحرارة.
  • إلا إننا نجد إن عنصر الرصاص ضعيف وردئ التوصيل الكهربي.
  • وان عنصر الزئبق ضعيف وردئ التوصيل الحراري.
• تدخل عناصر المعادن الثقيلة في الكثير والكثير من الصناعات والمجالات.
• مثلًا الصناعة والزراعة وحتى المجالات الطبية بشكل كبير كما أنها توجد أيضًا في النباتات والحيوانات.

خصائص المعادن

• للمعادن خصائص عديدة تميزها عن غيرها من المكونات الموجودة على وجه الأرض.

ويمكننا تقسيم هذه الخصائص إلى نوعين من الخصائص وهما خصائص عامة وخصائص فيزيائية وسوف نطرح كل منهم بشكل مفصل وواضح.

الخصائص العامة للمعادن

• المعادن تتكون وتوجد في الطبيعة بشكل تلقائي جدا دون ادني تخل من الإنسان.
• تتميز المعادن بالصلابة والقسوة وعدم قدرته على خدش غيره من المعادن الأخرى.
• المعادن تتميز بان لها شكل بلوري محدد ومرتب ولها تركيب كيميائي يميزها.
  • ونجد إن الشكل البلوري للمعادن مرتب في نظام هندسي ثلاثي الأبعاد ومنتظم ومتكرر.
• تتميز معظم المعادن أيضًا بأن لها لون مميز.

الخصائص الفيزيائية للمعادن

• المظهر البلوري وهو شكل بلورة المعدن الخارجي ويقوم بدور بعكس الترتيب الداخلي للذرة.
• اللون نجد إن معظم المعادن لها لون مميز ومحدد لها مثل اللون الأخضر والأصفر والأرجواني.
  • ويمكننا رؤيته بمجرد النظر إلى سطح الخارجي المعدن.
• الحكاكة تعتبر هي القدرة على الحصول على اللون المرغب به بعد فترة احتكاك المعدن والحصول على مسحوق، والذي يستخدم في التعرف على المعادن.
• اللمعان خاصية اللمعان نحدد من خلالها إذا كان هذا المعدن فلزي أو اللافلزى أو شبه فلزي.
  • وذلك من خلال تحديد قدرة المعدن على عكس الضوء وقوة الانعكاس من على سطح المعدن.
• خاصية القساوة تعبر هذه الخاصية عن مدى قدرة المعادن على مقاومة عملية الحك من المعادن الأخرى.
• خاصية الشفافية وهي قدرة المعدن على تمرير الضوء خلاله.
  • ويمكن تقسي وتصنيف المعادن من خلال هذه الخاصية إلى ثلاثة أنواع.
  • وهما معدن معتم ومعدن شفاف وأخر شبه شفاف.
• خاصية الوزن النوعي هي التي يمكن من خلالها قياس كثافة المعادن مقارنة بالماء.
• أما آخر خاصية هي التي يطلق عليها خاصية الانفصام.
  • وهى الطريقة الوحيدة التي يمكن من خلالها تحديد قدرة المعدن هذا للتشقق أو الحك من قبل المعادن الأخرى وخاصة على الأسطح.

شاهد أيضًا: أنواع المعادن واستخداماتها

خاتمة بحث عن المعادن وخصائصها

ومن خلال مقالنا نكون وضحا مفهوم المعادن وأماكن تواجدها في الطبيعة من حولنا، علاوة على خصائصها المتنوعة وصورها وطرق استخدامها، مما يساعدنا على تكوين معرفة كاملة عن تلك المكونات الطبيعية.