5٪) من القشرة الأرضية كلها من ثمانية عناصر (الأكسجين، والسيليكون، والألمنيوم، والحديد، والكالسيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، والمغنيسيوم)، وهذه هي العناصر تشكل أكبر كمية من المعادن
المعدن هو مصطلح يُشير إلى نوع من المواد الصلبة غير العضوية التي توجد في الطبيعة. تتميز المعادن بخصائصها الفريدة مثل الصلابة، واللمعان، والقدرة على التوصيل الحراري والكهربائي، والتركيب البلوري لذراتها. تتكون المعادن من تركيبات كيميائية محددة تتكون من عناصر معينة. تتنوع المعادن في أنواعها وخصائصها، حيث يوجد العديد من المعادن المعروفة مثل الحديد والنحاس والذهب والفضة والألمنيوم والرصاص والزئبق والكالسيت والكوارتز وغيرها الكثير. تعتبر المعادن جزءًا هامًا من حياتنا اليومية، حيث تستخدم في الصناعة، وفي تصنيع المجوهرات، وفي تقنيات البناء، وفي الإلكترونيات، وفي العديد من التطبيقات الأخرى. تتشكل المعادن عادةً عن طريق عمليات طبيعية في الأرض، مثل التبريد والتبلور والترسيب والضغط العالي والحرارة. قد تتكون المعادن أيضًا من عمليات طبيعية تحدث على سطح الأرض، مثل تأكسد المعادن الحديدية لتشكيل الصدأ.
حدد العلماء أكثر من 4000 مادة معدنية في قشرة الأرض، على الرغم من أن معظم قشرة الأرض تتكون من بعضها. إلا أنه تحتوي جميع أطعمتنا تقريبًا على الملح، وليس الملح سوى معدن يسمى الهاليت أو كلوريد الصوديوم. نرتدي المعادن، ونعيش مع المعادن وعلى المعادن، ونعجب بجمال المعادن. المعادن هي مواد صلبة "بلورية". إنها بلورة صلبة يتم ترتيب ذراتها في نمط متكرر منتظم. تتحد أيونات الصوديوم مع أيونات الكلوريد لتكوين ملح الطعام (الهاليت). جميع حبيبات الملح في رشة الملح لها هذا الهيكل البلوري. المعادن لها هيكل يميزها بأنها كتل غير حية. تشكل الفحم الحجري من بقايا النباتات والحيوانات. هل الفحم معدن؟ يصنف الفحم الحجريعلى أنه صخور رسوبية ولكنه ليس معدنًا.
تتشكل المواد المعدنية من عمليات طبيعية تحدث داخل الأرض أو على الأرض. الألماس الذي يصنع في أعماق قشرة الأرض هو معدن، لكن الألماس الذي يصنعه البشر في المختبر ليس كذلك. كن حذرًا عند شراء الألماس المصنوع في المختبر كمجوهرات. لأنه قد يكون جميلًا، لكنه ليس ألماسًا وليس معدنًا من الناحية التقنية. يتكون تقريبًا (98.5٪) من القشرة الأرضية كلها من ثمانية عناصر (الأكسجين، والسيليكون، والألمنيوم، والحديد، والكالسيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، والمغنيسيوم)، وهذه هي العناصر تشكل أكبر كمية من المعادن. جميع المعادن لها تركيبتها الكيميائية الخاصة. تتكون مادة الفضة المعدنية من ذرات الفضة فقط، ويتكون الألماس من ذرات كربون فقط، لكن معظم المواد المعدنية تتكون من مركبات كيميائية.
كل معدن له صيغته الكيميائية الخاصة به. ملح الطعام (المعروف أيضًا باسم الهاليت) هو NaCl (كلوريد الصوديوم). يتكون الكوارتز من ذرتين من الأكسجين مرتبطة بذرة سيليتعتبر المعادن إحدى روائع الخلق، فقد حدد العلماء أكثر من 4000 مادة معدنية في قشرة الأرض. وعلى الرغم من أن معظم هذه المعادن تشكل جزءًا صغيرًا من قشرة الأرض، إلا أنها تلعب دورًا هامًا في حياتنا اليومية. فمثلاً، يحتوي تقريبًا جميع الأطعمة التي نتناولها على الملح، والذي هو في الحقيقة معدن يُعرف بالهاليت أو كلوريد الصوديوم. وليس فقط في الغذاء نجده، بل نرتدي المعادن ونعيش بجانبها ونعبّر عن إعجابنا بجمالها. تُعتبر صيغة كل معدن من العناصر الكيميائية مميزة له، فمثلاً صيغة ملح الطعام (الهاليت) هي NaCl، وصيغة الكوارتز (SiO2) تشير إلى تركيبه المكون من ذرتي الأكسجين وذرة السيليكون. وعلى الرغم من أن المعادن في الطبيعة نادرًا ما تكون بهذه البساطة كما يتم تصورها في المخت
إن المعادن هي مواد صلبة تتميز بتركيبها البلوري، حيث تتم ترتيب ذراتها في نمط منتظم ومتكرر. على سبيل المثال، تتحد أيونات الصوديوم والكلوريد لتكوين ملح الطعام، وجميع حبيبات الملح تتبع هذا الهيكل البلوري. وبالإضافة إلى ذلك، تمتاز المعادن بأنها كتل غير حية، تشكل جزءًا أساسيًا من الطبيعة وتتكون من عناصر كيميائية محددة. في الواقع، تشكل ثمانية عناصر رئيسية معظم القشرة الأرضية، حيث تمثل الأكسجين والسيليكون والألمنيوم والحديد والكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم والمغنيسيوم نسبة تقدر بحوالي 98.5%. وهذه العناصر هي التي تشكل أكبر كمية من المعادن الموجودة في القشرة الأرضية. علاوة على ذلك، تتمتع المعادن بتركيبة كيميائية فريدة لكل نوع منها. فعلى سبيل المثال، تتكون الفضة المعدنية فقط من ذرات الفضة، والألماس من ذرات الكربون، بينما تتكون معظم المعادن من مركبات كيميائية تحتوي على عناصر متعددة.
