سلسلة تفاعلية الأكسجين

هل تعلم أن الهواء يحتوي على غاز تفاعلي جدا؟ إنه غاز يمكنه التسبب في تحلل وتفكك المواد المعدنية إذا أعطي الوقت الكافي. هذا الغاز يمكنه أيضا التفاعل بعنف مع الكثير من المواد وتدميرها تماما إذا تم تسخينها، وليس موجودا بكميات قليلة فقط - إنه يشكل أكثر من 20 بالمائة من الغلاف الجوي. هذا الغاز التفاعلي هو الأكسجين. هذا معدن يسمى المغنيسيوم. إذا قمنا بحكه بورق الصنفرة، يحصل على لمعان معدني. لكن يكفي تركه في الهواء لأيام قليلة ليفقد لمعانه. تتكون على سطح المعدن طبقة من الأكسيد. إذا أردنا تسريع التفاعل، يمكننا حرق المغنيسيوم. الآن، تتحول قطعة المغنيسيوم بأكملها إلى مسحوق أبيض: أكسيد المغنيسيوم. بعض المعادن تتفاعل جدا لدرجة أنها يجب حمايتها من الأكسيجن في الهواء. مثل هذا المعدن-الصوديوم. يتم حفظه عادة في جِرار مملوءة بالكيروسين. القليل من الدقائق في الهواء تكفي لحصول الصوديوم على طبقة من الأكسيد، وهناك معادن أكثر تفاعلية من ذلك بكثير مع الأكسجين، مثل النحاس. يبقى سطح النحاس ساطع الحُمرة ولامعا في درجة حرارة الغرفة لسنوات… ..لكنه في النهاية يحصل على طبقة بنية داكنة من أكسيد النحاس، وإن أردنا حرق النحاس… فلن يحترق في هواء به 20 بالمائة فقط من الأكسجين… علينا وضع النحاس في غاز أكسجين نقي. بعض المعادن تجعلها طبقة الأكسيد أقوى وغير تفاعلية، مثل الألمنيوم. نستخدم الألمنيوم في الكثير من الأشياء، من علب المياه الغازية إلى الطائرات، وكمادة للبناء. يتفاعل الألمنيوم النقي مع الأكسجين مثلما يفعل المغنيسيوم تقريبا، ولكن حالما تتكون طبقة من الأكسيد… ...يتوقف التفاعل. هذه الطبقة الرفيعة من أكسيد الألمنيوم، بعمق ذرات قليلة فقط… ...كافية لحماية بقية الألمنيوم من تحتها. لا يستطيع الأكسجين عبور الطبقة الخارجية. بينما تضعف معادن أخرى من التفاعل مع الأكسجين، مثل الحديد. يُكَون الحديد الملامس للأكسجين صدئا، وبخلاف الألمنيوم، الذي تحميه طبقة أكسيده… ...الصدأ الذي يتكون على الحديد مسامي. يستطيع الأكسجين الاختراق إلى عمق الأشياء الحديدية. الأكسجين غاز تفاعلي جدا. جميع العناصر تقريبا والكثير من المركبات تتفاعل معه لتكوين أكاسيد. غير المعادن والمركبات غير المعدنية تكَون الأكاسيد غالبا بواسطة الإحتراق. بعض المعادن أيضا يمكنها الاحتراق، أو تُكَون الأكاسيد بتعرضها للهواء في درجة حرارة الغرفة فقط. يمكن أن تختلف تفاعلية المعادن كثيرا: يتفاعل الصوديوم بسرعة كبيرة مع الأكسجين، والمغنيسيوم أبطأ منه قليلا. يتفاعل الألمنيوم مع الأكسجين أيضا، لكن التفاعل يؤثر على السطح فقط، وتحمي طبقة الأكسيد بقية المعدن. يتفاعل الحديد أبطأ من الألمنيوم، لكن التفاعل يستمر في التعمق حتى يتدمر الشيء بأكمله. يستغرق كل من النحاس والفضة شهورا أو حتى سنوات لتُظهر تفاعلا مرئيا. الذهب هو أحد المعادن القليلة التي لا تُكَون أكسيدا أبدا.