الفِلِز مادة متبلورة، ذات متانة عالية عادة، تشغل حيزًا كبيرا من الأرض التي نعيش عليها. وتمثل الفلزات ما يقرب من 80% من العناصر المعروفة لنا. وتمثل الفلزات أيضًا أهمية كبيرة بالنسبة للإنسان؛ لأنها تدخل في عمليات التصنيع والإنشاء. فالفلزات وأخلاط منها تسمى السبائك تستخدم في صنع السيارات، ومختلف أنواع الآلات. وتستخدم المركبات التي تحتوي على فلزات، في صنع الأدوية والبطاريات ومنتجات أخرى.
ما الفلز. تتصف الفلزات بخصائص معينة، تميزها عن غيرها من العناصر. فالفلزات تعكس الضوء، ولها بريق وتعد موصلات جيدة للحرارة والكهرباء. ومعظم الفلزات قابلة للطَّرق أي يمكن طرقها وتحويلها إلى رقائق. وكذلك فإن معظم الفلزات قابلة للسحب أي يمكن تحويلها إلى أسلاك.
وفي التفاعل الكيميائي مع مادة لا فلزية، تفقد ذرة الفلز إلكترونًا أو أكثر، تكتسبه المادة اللافلزية. وعلى سبيل المثال، يتفاعل فلز الصوديوم مع الكلور ليكوّنا مُركّب كلوريد الصوديوم. وفي هذا التفاعل الكيميائي تتخلّى كل ذرة صوديوم عن إلكترون واحد، يحمل شحنة سالبة، لتكوين أيون كلوريد. أما الأيونات المعاكسة في الشحنة فإنها تتحد مكوّنة كلوريد الصوديوم، وهو ملح الطعام الشائع.
وتختلف خصائص الفلز النقي عن خصائص المركب الذي يحتوي على فلز. على سبيل المثال، يكون فلز الصوديوم في حالته الفلزية، برّاقًا وذا قابلية عالية للطَّرق، ويتفاعل بسرعة مع الهواء. أما مركب كلوريد الصوديوم فلا لون له. وهو أيضًا هش ومستقر في الهواء.
وتظهر معظم العناصر الفلزية في القشرة الأرضية على هيئة مركبات وليس في الحالة الفلزية التي نعرفها. فالقشرة الأرضية، على سبيل المثال، تحتوي على 8% من الألومنيوم، و5% من الحديد، و4% من الكالسيوم. وقد يتم العثور في القشرة الأرضية على بعض الفلزات النادرة والأقل تفاعلاً في الحالة الفلزية. ومن هذه الفلزات، النّحاس، والذهب، والزئبق، والبلوتونيوم. ويعتقد العلماء، أن نواة الأرض تتكون بشكل رئيسي من الحديد والنيكل في الحالة الفلزية.
وتحتفظ مركبات الفلزات بخصائص الفلزات. وتشتمل هذه المركبات على البرونز، وفلز الأجراس، وفلز المدافع، وفلز الطباعة. أمَّا السبائك والفلزات التي لاتحتوي على الحديد، فيطلق عليها اسم الفلزات والسبائك غير الحديدية.
الفلزات عبر العصور. عرف الأقدمون الفلزات المحلية واستعملوها. وكان الذهب يستخدم في الزخرفة، وصنع الأطباق والجواهر وغيرها منذ عام 3500ق.م. وقد تمَّ التنقيب عن الأجسام الذهبية التي تشير إلى درجة عالية من الحضارة، في موقع آثار مدينة أور في جنوبي بلاد ما بين النهرين. وقد استخدمت الفضة منذ عام 2400ق.م. واعتبرها الكثير من الأقدمين أكثر قيمة من الذهب، لأنه كان نادرًا في حالته الأصلية. كما تم استخدام النحاس الأصلي في زمن مبكر في صُنع الأدوات المنزلية والمعدات الأخرى. فقد كان يتم العثور عليه قرب سطح الأرض في حالته الأصلية، وكان يمكن تصنيعه وتشكيله بسهولة.
ومنذ القرن الحادي عشر قبل الميلاد، اعتُبر كلٌّ من الحديد والفولاذ من الفلزات الرئيسية وبخاصة في الإنشاءات. واليوم يتم استهلاك كمية كبيرة من هذين الفلزين في صناعة المعدات الفولاذية. والشيء نفسه ينطبق على ترسبات النحاس، والرصاص، والزنك، ومن ثم فإن خبراء الفلزات يستبدلون الألومنيوم بالفولاذ في صُنع العديد من الآلات. فكمية الألومنيوم الموجودة بالقشرة الأرضية تكاد تكون غير محدودة.
أما المغنسيوم، وهو فلز آخر خفيف وقوي، فقد أصبح مُهمًا. ويتم استخلاصه من ماء البحار، والصخور الشائعة، المعروفة باسم الدولوميت. أما الفلز المشع وهو اليورانيوم، فإنه يستخدم وقودًا في المفاعلات النووية.
ما الفلز. تتصف الفلزات بخصائص معينة، تميزها عن غيرها من العناصر. فالفلزات تعكس الضوء، ولها بريق وتعد موصلات جيدة للحرارة والكهرباء. ومعظم الفلزات قابلة للطَّرق أي يمكن طرقها وتحويلها إلى رقائق. وكذلك فإن معظم الفلزات قابلة للسحب أي يمكن تحويلها إلى أسلاك.
وفي التفاعل الكيميائي مع مادة لا فلزية، تفقد ذرة الفلز إلكترونًا أو أكثر، تكتسبه المادة اللافلزية. وعلى سبيل المثال، يتفاعل فلز الصوديوم مع الكلور ليكوّنا مُركّب كلوريد الصوديوم. وفي هذا التفاعل الكيميائي تتخلّى كل ذرة صوديوم عن إلكترون واحد، يحمل شحنة سالبة، لتكوين أيون كلوريد. أما الأيونات المعاكسة في الشحنة فإنها تتحد مكوّنة كلوريد الصوديوم، وهو ملح الطعام الشائع.
وتختلف خصائص الفلز النقي عن خصائص المركب الذي يحتوي على فلز. على سبيل المثال، يكون فلز الصوديوم في حالته الفلزية، برّاقًا وذا قابلية عالية للطَّرق، ويتفاعل بسرعة مع الهواء. أما مركب كلوريد الصوديوم فلا لون له. وهو أيضًا هش ومستقر في الهواء.
وتظهر معظم العناصر الفلزية في القشرة الأرضية على هيئة مركبات وليس في الحالة الفلزية التي نعرفها. فالقشرة الأرضية، على سبيل المثال، تحتوي على 8% من الألومنيوم، و5% من الحديد، و4% من الكالسيوم. وقد يتم العثور في القشرة الأرضية على بعض الفلزات النادرة والأقل تفاعلاً في الحالة الفلزية. ومن هذه الفلزات، النّحاس، والذهب، والزئبق، والبلوتونيوم. ويعتقد العلماء، أن نواة الأرض تتكون بشكل رئيسي من الحديد والنيكل في الحالة الفلزية.
وتحتفظ مركبات الفلزات بخصائص الفلزات. وتشتمل هذه المركبات على البرونز، وفلز الأجراس، وفلز المدافع، وفلز الطباعة. أمَّا السبائك والفلزات التي لاتحتوي على الحديد، فيطلق عليها اسم الفلزات والسبائك غير الحديدية.
الفلزات عبر العصور. عرف الأقدمون الفلزات المحلية واستعملوها. وكان الذهب يستخدم في الزخرفة، وصنع الأطباق والجواهر وغيرها منذ عام 3500ق.م. وقد تمَّ التنقيب عن الأجسام الذهبية التي تشير إلى درجة عالية من الحضارة، في موقع آثار مدينة أور في جنوبي بلاد ما بين النهرين. وقد استخدمت الفضة منذ عام 2400ق.م. واعتبرها الكثير من الأقدمين أكثر قيمة من الذهب، لأنه كان نادرًا في حالته الأصلية. كما تم استخدام النحاس الأصلي في زمن مبكر في صُنع الأدوات المنزلية والمعدات الأخرى. فقد كان يتم العثور عليه قرب سطح الأرض في حالته الأصلية، وكان يمكن تصنيعه وتشكيله بسهولة.
ومنذ القرن الحادي عشر قبل الميلاد، اعتُبر كلٌّ من الحديد والفولاذ من الفلزات الرئيسية وبخاصة في الإنشاءات. واليوم يتم استهلاك كمية كبيرة من هذين الفلزين في صناعة المعدات الفولاذية. والشيء نفسه ينطبق على ترسبات النحاس، والرصاص، والزنك، ومن ثم فإن خبراء الفلزات يستبدلون الألومنيوم بالفولاذ في صُنع العديد من الآلات. فكمية الألومنيوم الموجودة بالقشرة الأرضية تكاد تكون غير محدودة.
أما المغنسيوم، وهو فلز آخر خفيف وقوي، فقد أصبح مُهمًا. ويتم استخلاصه من ماء البحار، والصخور الشائعة، المعروفة باسم الدولوميت. أما الفلز المشع وهو اليورانيوم، فإنه يستخدم وقودًا في المفاعلات النووية.
