خواص فیزیکی فلزات

فلزات که گروه بزرگی از عناصر جدول تناوبی را تشکیل می‌دهند، دارای خواص به‌خصوصی هستند که تقریبا در تمام فلزات مشترک است. با خواص فیزیکی فلزات آشنا می‌شویم.

چگالی فلزات
چگالی فلزات ، تغییرات وسیعی دارد. از همه عناصر جامد ، لیتیم پایین‌ترین و اوسمیم بالاترین چگالی را دارند. با این همه ، اکثر فلزات در مقایسه با نافلزات جامد ، چگالی نسبتا بالایی دارند. فلزات گروههای IIA , IA که فلزات سبک نامیده می‌شوند، از قاعده کلی قبل مستثنی هستند.

آرایش تنگ چیده اتمها در اکثر بلورهای فلزی ، به توضیح چگالی نسبتا زیاد فلزات کمک می‌کند. فلزات IA بزرگترین شعاعهای اتمی و کوچکترین جرمهای اتمی را در دوره های خود دارند. این عاملها همراه با ساختار بلور آنها ، موجب شده است که چگالی این فلزات به نسبت پایین باشد.

نقاط ذوب و جوش
نقاط ذوب و جوش فلزات ، تغییرات خیلی زیادی از خود نشان می‌دهند. این تغییرات از مقادیر بسیار پایین مربوط به عناصر گازی ( مانند هیدروژن و هلیم ) تا مقادیر خیلی بالا مربوط به عناصر متبلور شده در ساختارهای شبکه کووالانسی ( مانند الماس و بور ) را شامل می‌شود. در نقاط ذوب و جوش فلزات نیز تغییر قابل ملاحظه ای وجود دارد، ولی مقادیر پایین نظیر مقادیر نافلزات گازی مشاهده نمی‌شوند. بطور کلی ، بیشتر فلزات نقاط ذوب و جوش نسبتا بالایی دارند.

قدرت پیوند فلزی
قدرت پیوند فلزی البته مربوط به تعداد الکترونهای نامستقر هر اتم است که در تشکیل پیوند بکار می‌روند. چنانچه فقط الکترونهای np ، ns و الکترونهای جفت نشده n-1)d) یک فلز را به‌عنوان الکترونهای پیوندی به‌حساب آوریم، ترتیبی بدست می‌آید که با ترتیب خواص مورد کفتگو نزدیک است. این تحلیل ، یک ساده انگاری روشن و واضح است، زیرا عوامل دیگری مانند شعاع اتمی ، بار هسته و شکل بلور نیز دخالت دارند.

خواص ناشی از پیوند فلزی
تغییر شکل پذیری ، جلا ، رسانندگی گرمایی و رسانندگی الکتریکی فلزات ، خواصی هستند که کاملا مشخص کننده پیوند فلزی و حالت فلزی است.
رسانندگی الکتریکی
رسانندگی الکتریکی زیاد ( که با واحد اهم/1 اندازه گیری می‌شود ) ویژه فلزات است. فلزات گروه IB ( مس ، نقره و طلا ) رساناهای ممتازی هستند. جز از نظر تشابهات در موقعیت نسبی عناصر یک گروه ، تشخیص نظامهای تناوبی در رسانندگی فلزات مشکل است. به‌طور کلی ، رسانندگی گرمایی ، همپای رسانندگی الکتریکی است.

چکش خواری و قابلیت مفتول شدن
بیشتر فلزات کاملا تغییر شکل پذیرند. فلزات ، چکش‌خوارند و می‌توان آنها را با چکش‌خواری به شکلهای تازه ای در آورد و مفتول شدنی هستند و می‌توان آنها را کشید و به‌صورت سیم در آورد. خصلت بی‌جهت بودن پیوند فلزی ، این نکته را که سطوح حاصل از اتمهای فلزی ، تحت فشار ، به‌سهولت بر یکدیگر می‌لغزند، توجیه می‌کند و به این ترتیب ، می‌توان توضیح داد که چرا بلور یک فلز بی آنکه از هم پاشیده شود، تغییر شکل پذیر است.

وقتی سطوح یک بلور یونی جابجا می‌شود، صف‌بندی جدید ، یونهای دارای بار یکسان را نزدیک هم قرار می‌دهد و منجر به فرو ریختن ساختار بلور می‌شود. بلورهای دارای شبکه کووالانسی ، تنها بوسیله شکستن پیوندهای کووالانسی در بلور تغییر شکل می‌یابند و این ، فرایندی است که همچنین به قطعه قطعه شدن بلور نیز منتهی می‌شود.