عناصر للكيمياء (( للثانوي ))
بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
انا حبيت انزل لكم بعض العناصر واهمها وخواصها ...........
وانشاء الله تستفيدو وتفيدو :
يلا نبدا ...... 1 .. الباريوم :: كبريتات الباريوم هو مركب كيميائي له الصيغة BaSO4 ، ويكون على شكل مسحوق بلوري أبيض .
الخواص
مركب كبريتات الباريوم صعب الانحلال في الماء بشكل كبير، ولتوضيح ذلك بالأرقام فإننا بالحاجة فقط إلى 1.3 مغ/ل ماء من شوارد (أيونات) الباريوم للوصول إلى حالة الإشباع.
وجوده في الطبيعة
يوجد مركب كبريتات الباريوم بشكل واسع الانتشار في الطبيعة على شكل فلز الباريت، الذي يمثل المصدر الرئيسي للباريوم ومركباته.
التحضير
يحضر مركب كبريتات الباريوم تطبيقياً من تفاعل كلوريد الباريوم مع كبريتات الصوديوم ، حيث يترسب مركب كبريتات الباريوم من المحلول على شكل راسب أبيض ناعم.
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
الاستخدامات
نظراً للونه الأبيض، لصعوبة انحلاله، ولثباتيته الكيميائية، يستخدم مركب كبريتات الباريوم في الملونات(pigment) البيضاء ، وغالباً مع مركب كبريتيد الزنك ، حيث يطلق على مزيجهما اسم ليتوبون، والذي يحصل عليه من مزج محاليل من كبريتيد الباريوم مع كبريتات الزنك حسب المعادلة
BaS + ZnSO4 → BaSO4 + ZnS
يستخدم مركب كبريتات الباريوم في الطب في تحسين إظهار الصور الشعاعية (radiocontrast)، وذلك لكبر العدد الذري للباريوم نسبياً، حيث يمتص الأشعة السينية بشكل أكبر من المركبات ذات النوى الأصغر.
السلامة
مركب كبريتات الباريوم غير سام وذلك لعدم انحلاليته.2 .. 2- البوتاسيوم :: عنصر البوتاسيوم ضروري للأعصاب والقلب والشرايين والعضلات كما أن له شأنا كبيرا في تعديل الأحماض الضارة بالجسم لكن الإفراط فيه قد يؤدي إلى مضايقات ومضار الإنسان في غنى عنها. إن الإفراط في تناول عنصري البوتاسيوم والصوديوم قد يؤدي إلى نقص أملاح معدنية أخرى مما يفتقر إليها الجسم.
وبكلمة وجيزة فان عنصر البوتاسيوم له أهمية عنصر الصوديوم فكما أن ملح الطعام موجود في السوائل الطبيعية المختلفة في الجسم كذلك فإن عنصر البوتاسيوم موجود في خلايا العضلات وكريات الدم وغيرها.
أين يوجد عنصر البوتاسيوم؟
عنصر البوتاسيوم موجود في الأطعمة المختلفة كاللحوم واللبن والبيض والخضروات والفواكه والحبوب. مقدار أملاح الصوديوم والبوتاسيوم الموجودة في بعض المواد الغذائية (ملغ في كل مائة غرام )
صوديوم بوتاسيوم
اللحوم 50-110 325-400
البيض 130 100
الحليب 20-50 110-150
الشعير 300 500
القمح الجاف 30 460
البنادورة 30 160
الكوسا 0 170
البقول 40 تقريبا 750-1000
يظهر من الجدول بأن الخضروات فقيرة بالصوديوم وغنية بالبوتاسيوم وأكثر ما تحتويه من عنصر البوتاسيوم هو الكراث (البراصيا) إذ يصل احتوائه منه إلى 300 ملغ ثم الجزر والسبانخ.إن نقع الخضروات في الماء كثيرا يقلل من قيمتها الغذائية لفقدان أملاحها وانحلالها في ماء الغسيل، كما أن عملية الطبخ قد تفقدها جزأ من عنصر البوتاسيوم الذي ينحل في ماء الطبخ .
لذلك يجب علينا أن نقلل ما أمكن من كمية الماء المعد للطبخ مع عدم إهمال المرق الذي يحتوي على عديد من الأملاح المنحلة فيه ومن هذه الأملاح عنصر البوتاسيوم. فمثلا الجزر، البصل، اللفت، البطاطا، اليقطين، السبانخ يفقد 70% أما القرنبيط، البازلاء، الفاصوليا الخضراء تفقد 60% والذرة، الملفوف، الملفوف الحمراء، الشمندر، البنادورة تفقد 50% فالإعتدال مطلوب في جميع الأمور.
ملحوظة: إن وجود الصوديوم والبوتاسيوم في اللحم يتفاوت بحسب جنس الحيوان علما بأن إحشاء الحيوان تحتوي على كمية أوفر.[/color]3 .. 3- الصوديوم :: [color="Red"]عنصر الصوديوم موجود في الطبيعة كمركبات عديدة منها كلور الصوديوم (ملح الطعام) إن هذا الملح ضرورة من ضروريات الحياة فهو يشكل جزءا من مادة البروتوبلازما الحيوية في خلايا الكائنات الحية كما أن وجوده لازم بكمية معينة في جميع السوائل الداخلية الحيوية لاستمرار الحياة حتى إذا انخفضت الكمية اللازمة للجسم أو أوشكت جاء الإنذار ينادي بتدارك هذا الخطر لتزويد الجسم بهذا العنصر.ولما كان الإنسان يفقد قسما منه عن طريق الإفرازات المطروحة من الجسم صار لزاما تعويض ما فقد عن طريق الطعام المحتوي على الملح أو بتناول الملح ذاته على أن يلتزم باستهلاك هذه المادة بالمقدار اللازم.
إن الملح موجود في الطبيعة بمناجمه الخاصة، لكنه يوجد أيضا في اللحوم والأسماك، اللبن، الخضروات، وفي الخبز المحتوي على الملح بحسب الطرق المتبعة في صنعه ويحتاج الإنسان البالغ يوميا الى حوالي عشر غرامات أو أكثر من ملح الطعام وهي كمية قد يفقدها الجسم بالإفرازات العرقية خلال ثلاث ساعات أثناء بذل المجهود الشاق وتحت أشعة الشمس، لذلك يجب الإنتباه بتزويد الجسم بالكمية اللازمة وتناول كمية إضافية حين التعرض للأعمال المجهدة والطقس الحار لتدارك ما يفقده الجسم بسبب هذه الإفرازات المحتوية على مادة الملح.
ما هي أضرار الإفراط بتناول الملح؟
ينتج داء السكري عن تصلب والتهاب البنكرياس (أي الغدة التي تفرز مادة الأنسولين بالقدر اللازم للجسم لكي تحافظ على مقدار مستوى السكر في الدم واحتراق ما يزيد عن حاجة الجسم). وان التهاب وتصلب البنكرياس قد يكون بسبب الإفراط في تناول الملح والسكر الصناعي. كما أن الإصابات المبكرة في الشرايين (ارتفاع ضغط الدم) والشيخوخة المبكرة سببها الإفراط بتناول الملح وكثيرون من علماء التغذية يعتقدون بأن الإفراط في تناول الملح يحدث التصلب والخمول كما أن المخ والعضلات والعيون والأجهزة التناسلية وغيرها تفقد مرونتها وتصبح عرضة للتكلس بسبب ذلك. COLOR]4 . اللثيوم :: الليثيوم (Lithium) هو عنصر كيميائي فلزي يرمز له بالاحرف Li وعدده الذري ، وفي الجدول الدوري ، يقع الليثيوم في المجموعة الاولى مع الفلزات القلوية (يسمى في الترجمات الحديثة السَّخْفَن، على وزن فعلن من السُّخْف أي الخفّة في كلّ شيء، ذلك أنّه أقلّ الفلزّات كثافة، رمزه الكيميائي العربي سخ). والليثيوم النقي هو معدني لين ، لونه ابيض لامع ، ولكنه يتفاعل ويتأكسد بسرعة في الهواء والماء.
والليثيوم اخف العناصر الصلبة ويستخدم في البطاريات ويدخل في تركيب بعض ادوية الامراض العصبية والاكتئاب.
خصائصه
الليثيوم هو اخف المعادن ، وكثافته هي نصف كثافة الماء تقريبا . وكغيره من الفلزات القلوية ، يتفاعل الليثيوم بسهولة مع الماء ، ولا يوجد في الطبيعة بشكل حر بسبب نشاطه التفاعلي ، ولكنه اقل نشاطا من عنصر الصوديوم الشبيه به . عند تعريض الليثيوم مباشرة إلى لهب يعطي لونا احمر مزرق قوي ، ولكن عند الاحتراق يصبح لون اللهب ابيض ، وللليثيوم الكترون واحد نشط في التفاعلات.
اكتشافه
اكتشف الليثيوم على يد العالم يوهان ارفيدسون في عام 1817 اثناء تحيليه لمركب LiAlSi4O10 المستخرج من صخور وجدت قرب ستوكهولم في السويد ، وفي عام 1818 لاحظ كريستيان جميلين ان املاح الليثيوم تعطي وهجا احمر عند تعرضها للهب المباشر ، ولكن كلا العالمين فشل في الحصول على الليثيوم بشكل نقي.
لم يتم فصل العنصر بشكل نقي حتى قام و.ط. براندي والسير همفري ديفي بفصل العنصر عن طريق التحيلي الكهربائي لاكسيد الليثيوم ، اما الانتاج التجاري لليثيوم فتم في 1923 على يد شركة التعدين الالمانية ****llgesellschaft AG عن طريق التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد الليثيوم وكلوريد البوتاسيوم.
واطلق عليه اسم الليثيوم لانه اكتششف في الصخور (باليوناية λιθος ليثيوس وتعني الحجر او الصخر) على عكس الفلزات القلوية الاخرى التي اكتشفت في الانسجة النباتية.
تواجده
الليثيوم متوفر في الطبيعة ، ولكنه غير موجود بشكل حر ، فبسبب نشاطه التفاعلي العالي يوجد دائما متحدا مع عنصر او أكثر في مركبات كيميائية. ويشكل الليثيوم نسبة ضئيلة في الكثير من الصخور البركانية ، كما يوجد في المياه ذات تركيزات الاملاح العالية.
منذ نهاية الحرب العالمية الثانية ، ازداد انتاج الليثيوم بشكل كبير ، ويتم فصله عن العناصر الاخرى في الصخور البركانية كما يستخرج من مياه الينابيع المعدنية . وتعتبر املاح ليبيدوليت Lepidolite ، سبودومين spodumene ، بيتاليت petalite و امبليجونيت amblygonite أهم الاملاح والمعادن الحاوية على الليثيوم .
نظائره
يوجد للليثيوم نظيرين مستقرين هما Li-6 و Li-7 ويشكل الاخير نسبة 92.5% من مجموع الليثيوم الموجود في الطبيعة ، وهناك ستة نظائر مشعة لليثيوم ، اكثرها استقرارا النظير Li-8 بعمر نصف مقداره 838 ميلي ثانية ، يليه النظير Li-9 بعمر نصف مقداره 178.3 ميلي ثانية ، اما البقية فعمر النصف لها اقل من 8.5 ميلي ثانية او غير معروف.
ووجد العلماء ان نواة نظير الليثيوم-6 يمكن ان تتحطم بسهولة بالنيوترونات ، وذلك يعود إلى ان نواة الليثيوم تمتص النيوترون وتصبح غير مستقرة وتتفكك إلى نواة الهيليوم الخامل ، والى ذرة الهيدرجين الثقيل (التريتيوم النادر)
تتراوح الكتل الذرية للليثيوم بين 4.027 وحده كتلة ذرية للنظير Li-4 حتى 11.0438 وحده كتلة ذرية للنظير Li-11.
تحذيرات
كغيره من الفلزات القلوية ، الليثيوم شديد الاشتعال وقابل للانفجار في شكله الحر ، وذلك عند تعرضه للهواء ، وخاصة عند تعرضه للماء ، كما يجب اخذ الحيطة والحذر لتجنب ملامسته للجلد ، ويخزن الليثيوم في بيئة لا يستطيع التفاعل فيها كبعض مشتقات البترول او مركبات هيدروكربونية اخرى . لا يلعب الليثيوم دورا حيويا طبيعي ، ويعتبر ساما بدرجة قليلة ، وعند استخدامه في الادوية ، يجدر مراقبة ضغط الدم .
استخداماته
بسبب السعة الحرارية العالية لليثيوم (الاعلى بين المواد الصلبة) فالليثيوم يستخدم في تطبيقات النقل الحراري ، كما انه يستخدم في الاقطاب السالبة للبطاريات بسبب جهده الكهروكيميائي العالي، ومن استخداماته الاخرى :
املاح الليثيوم ككربونات الليثيوم(Li2CO3) ، وغيرها من الاملاح تستخدم كموازن للمزاج وعلاج بعض الامراض العصبية-النفسية ، كما ان له تأثير مضاد للاكتئاب.
كلورايد الليثيوم وبرومايد الليثيوم ، مركبان ماصان للماء ، ويستخدمان كمواد محافظة على الجفاف وماصة لرطوبة الهواء.
يستخدم الليثيوم في صناعة زجاج وخزف عاليي المقاومة للحرارو والاحماض ، كما ان فلوريد الليثيوم يتمتع بشفافية عالية تسمح بصنع مراصد ضوئية شديدة الشفافية من بلوراته الاحادية.
يستخدم الليثيوم في البطاريات ، فاحتياطي بطاريات الليثيوم تزيد من 6 إلى 7 مرات عن نظيراتها من الزنك ، كما انها تحتمل درجات حرارة عالية ، فهي لا تتفرغ حتى لو ارتفعت درجة الحرارة إلى 40 مئوية او انخفضت إلى -20 مئوية.
يدخل الليثيوم مع بعض المركبات العضوية في تركيب مواد التشحيم للآليات التي تعمل في درجات حرارة شديدة الانخفاض.
للنظير Li-6 قدرة عالية نسبيا على التقاط النيوترونات البطيئة ، الامر الذي جعله يستخدم كمنظم للتفاعلات النووية وفي الحواجز الواقية من الاشعاع "" 5- الفوسفات "" خام الفوسفات عصب صناعة الاسمدة
الفـوسـفــات ( Phosphate ) :
التعريف :
الفوسفـات مركب معــدنى يحتوى على أيون رابـع أكسيد الفسفـور-3 (PO4) والفسفـورهو أحد الخامات اللافلزية التابعة للمجموعة النيتروجينية رقمه الذرى (15) ووزنه الذرى (30,97) ولايتواجد فى الطبيعة فى شكله الذاتى حيث أنه سريـع التفاعل مع الأكسجين .
وتطلــق كلمـة فـوسفـورايت على رواسب الفـوسفــات التى يمكن تعــدينهـا وإستغلالها إقتصادياً بينما يطلق مصطلح الصخور الفوسفاتية على الصخور التى تحتوى على نسب غير عالية من الفوسفات. ويقاس تركيز الفوسفـات بمعرفة نسبة خامس أكسيد الفـوسفـور(P2O5)أو نسبة عنصر الفـوسفـور أو نسبة عنصر فوسفات العظام فى الجير أو نسبة ثلاثى الفوسفات فى الجير . وتتراوح التركيزات المطلوبة تجارياً بين ( 30% و 37% ) من خامس أكسيد الفوسفور (P2O5) .
الخصـائـص والصـفـات :
• التركيب الكيميائـى : تضم صخورالفوسفات حوالى (200معـدن) من مجموعة الأباتيت وتركيبه الكيميائى ( Ca (PO4) 3 F) فى أغلب الأحيان . والفوسفات لايذوب فى الماء بينما يتفاعل مع حمض الكبريتيك ليعطى سماد السوبر فوسفات وحمض الفوسفوريك ويعطى سماد الفوسفات النيتروجينى بالتفاعل مع الأمونيا كما يعطى حمض الفوسفوريك بالتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك .
• الخواص الطبيعية : تتباين ألـوان صخورالفوسفات مابين الداكنة والفاتحة نتيجة لتواجد المواد العضوية وتظهر إما على شكل رواسب فتاتية أومتصلبة بحيث تكون المادة الصلبة فيها إما جيرية أو سليسية وغالبا ماتحتوى هذة الرواسب على بعض العناصر المشعة مثل اليورانيوم . والخواص الطبيعية لمجموعة معـادن الأباتيت هى :
- الشكل البلورى : سـداسى - اللون : أصفر أو أسود مائل إلى الأخضر واحياناً أزرق – المخدش أبيض
- الصلابة : 5 - الكثافة النوعية : 3،2
تواجـده فى الطبيعة :
تتواجد معظم صخورالفوسفات فى الطبيعة فى أحد الصور التالية :
1- صخور فوسفات من أصل رسوبـى : وهى أهـم الرواسب من حيث الإنتشار والحجم والإستغلال حيث تشكـل حوالى (80%) من الرواسب العالمية ويتراوح تركيز خامس أكسيد الفوسفور فيها مابين (20%-30%) وهى رواسب بحرية حبيبية مثل رواسب الفـوسفـات فى مصر و دول شمال أفـريقيا ورواسب الفـوسفـات فى شمال المملكة العربية السعودية وفى العراق والأردن .
2- صخور فوسفات من أصل نارى : وهى ناتجة من صخور سيانيت النيفيلين وصخور الكربوناتتيت والبيروكسينات المحتوية على قـدر كبير من المعــادن الفـوسفاتية التى من أهمها معدن الآباتيت وهذة الرواسب غير شائـعـة ومن امثلها رواسب خنبى فى روسيا .
3- رواسب الجوانو : وهى ناتجة من تراكم مخلفات الطيور البحرية فوق الصخور الجيرية مثل رواسب جزيرة نيورا فى المحيط الهادى .
طـرق معـالجة الخـام :
تعتمد طرق معالجة الخامات الفوسفاتية على رفع نسبة خامس أكسيد الفوسفور إلى النسب المطلوبة تجارياً (30%-40%) وتختلف طرق المعالجة حسب حالة الخام وطبيعته وأهم الطرق المستخدمة هى :
1- الغسيل والتجفيف ثم إزالة الغبار مثل خامات مصر وجزيرة كريسمس فى المحيط الهندى .
2- الفرز بالطريقة الجافة مثل خامات فلسطين أو بالطريقة الرطبة مثل خامات توجو .
3- الحرق للتخلص من المواد العضوية مثل خامات جبل عنق فى المغرب أو للتخلص من كربونات الكالسيوم مثل خام عكـاشات بالعراق .
4- التعويم للتخلص من السليكا مثل خامات السنغال وفلوريدا .
5- الفصل المغناطيسى للتخلص من المحتويات الحديدية مثل خامات توجو .
الاستخدامات :
يعتبر الفوسفور أحد أهم العناصر الكيمائية للنبات والحيوان ويدخل فى جميع الوظائف الحيوية . وتحصل النباتات على الفوسفور من التربة بينما تحصل الحيوانـات على الفـوسفـور من النباتـات التى تتغـذى عليها ومن هنـا تبرز أهمية الفوسفات فى حياة الإنسـان . ويمكن إستعراض بعض إستخدامـات الفوسفات كألتالى :
1- صناعة الأسمدة : وهى تمثل حوالى (77%) من إستخدامات الفوسفات حيث يتم تفاعل الفوسفات مع الأحماض لإنتاج السوبر فوسفات وفوسفات النيتروجين والأسمدة المركبة كما يمكن طحن الصخور الفوسفاتية وإضافتها مباشرة إلى التربة الحامضية وتمثل هذة الطريقة حوالى (4%) من إستخدامات الفوسفات ويحتوى السوبر فوسفات على (14-25%) من خامس أكسيد الفوسفور بينما يحتوى كل من الفوسفات النيتروجينى والأسمدة المركبة على(40-45%) من خامس أكسيد الفوسفور القابل للتحلل والإمتصاص .
2- صناعة الفوسفور الحرارى و حامض الفوسفوريك : و تمثل هذة الصناعة حوالى (8%) من إستخدامات الفوسفات ويتم إستخدامها فى معالجة أسطح المعادن مثل الألمنيوم والنحاس والحديد المغلف بالنيكل وفى المنظفات الكيميائية والمبيدات الحشرية .
3- إعداد الفوسفات كغذاء للمواشى : و تمثل هذة الصناعة حوالى (6%) من إستخدامات الفوسفات حيث يستخدام الفوسفات المكلسن والحاوى على على نسبة قليلة من عنصر الفلور فى تغذية قطعان المواشى .
4- صناعات متعـددة للفوسفات : و تمثل نسبة (5%) من إستخدامات الفوسفات و تستخدم فى منظفات الغسيل الصناعية والمنزلية .
الـدول المنتجـة و المستهلكة :
أظهرت الأسواق العالمية بوادر طيبة فى تحسن تجارة خامات الفوسفات خلال عام (1988م) حيث بلغ الإنتاج العالمى من صخور الفوسفات حوالى (165 مليون طن) ثم إنخفض إلى أن وصل إلى (120 مليون طن) فى عام (1993م) ثم تحسن وبلغ (160 مليون طن) خلال عام (2005م) وتعتبر الولايات المتحدة الأمريكية أكبر الدول المنتجة للفوسفات حيث بلغ إنتاجها فى عام (2005م) حوالى(38 مليون طن) ثم تليها الصين (36،9 مليون طن) ثم المملكة المغربية بحوالى (26 مليون طن) وباقي الإنتاج موزع بين دول الأردن و تونس و البرازيل و فلسطين و توجو و كندا و إستراليا وهى تسيطر على (70%) من الإنتاج العالمى . وتعتبرالهند أكبر الـدول المستهلكة للفوسفات تليها إندونسيا ثم باقى دول شرق أسيا ماليزيا و الفلبين و بنجلادش حيث تستهلك أكثر من (65%) من الإنتــاج العالمى .
الأسعـار العـالمية:
تتأثر الأسعار العالمية للأسمدة الفوسفاتية بمستوى العرض والطلب وكذلك بأسعار البترول والطاقة وأسعار المواد الخام مثل الكبريت والبوتاسيوم ويلاحظ أن أسعار الأسمدة الفوسفاتية ممثلة بأسعار ثلاثى سوبر فوسفات وثنائى فوسفات الأمونيوم قد أخذت فى الزيادة من عام (1970م) حتى بلغت (300دولار للطن) فى عام (1974م) ثم إنخفضت فى عامى (75-1976م) ثم أخذت فى الزيادة بعد ذلك حتى عام (1980م) وقد وصلت الأسعار فى عام (1988م) إلى ( 157دولار للطن) الثلاثى سوبر فوسفات ( 196دولار للطن) الثنائى فوسفات الأمنيوم ولكن هذا السعر إنخفض إلى ( 147دولار للطن) فى عام (2001م) . أما بالنسبة لأسعار صخور الفوسفات فهى غير معلنة ويتم تحديدها بين المستهلكين والمنتجين إلا أنها تتراوح بين ( 30-42 دولار للطن) حسب جودتها . وقد بلغ سعر الفوسفات المغربى حوالى ( 46 دولار للطن) فى عام (2004م) . أما سعر الفوسفات المصرى الذى يحتوى على نسبة (30%) خامس أكسيد الفوسفور (P2O5) فقد بلــغ (100 جنيه/طن) فى السوق المحلى و (34 دولار/طن) للتصدير فى عام (2006م) . وتحياتي وادعولي بالتوفيق ..
آخر تعديل بواسطة حلا و دلع بتاريخ
05-29-2008 الساعة 08:49 PM . |