Semimetale lub metaloidy to pierwiastki chemiczne, które mają właściwości zarówno metali, jak i niemetali. Metaloidy są ważnymi półprzewodnikami, często stosowanymi w komputerach i innych urządzeniach elektronicznych.
- Bor (B): Liczba atomowa 5
- Krzem (Si): Liczba atomowa 14
- German (Ge): Liczba atomowa 32
- Arsen (Tak jak): Liczba atomowa 33
- Antymon (Sb): Liczba atomowa 51
- Tellur (Te): Liczba atomowa 52
- Polon (Po): Liczba atomowa 84
- Tennessine (Ts): Liczba atomowa 117
Chociaż oganesson (liczba atomowa 118) znajduje się w ostatniej okresowej kolumnie pierwiastków, naukowcy nie wierzą, że jest to gaz szlachetny. Element 118 najprawdopodobniej zostanie zidentyfikowany jako metaloid po potwierdzeniu jego właściwości.
Kluczowe rzeczy na wynos: półmetale lub metaloidy
- Metaloidy są pierwiastkami chemicznymi, które wykazują właściwości zarówno metali, jak i niemetali.
- W układzie okresowym metaloidy znajdują się wzdłuż zygzakowatej linii między borem a glinem aż do polonu i astatyny.
- Zazwyczaj półmetale lub metaloidy są wymienione jako bor, krzem, german, arsen, antymon, tellur i polon. Niektórzy naukowcy uważają również tennessynę i oganesson za metaloidy.
- Metaloidy są wykorzystywane do wytwarzania półprzewodników, ceramiki, polimerów i baterii.
- Metaloidy są zwykle błyszczącymi, kruchymi ciałami stałymi, które działają jako izolatory w temperaturze pokojowej, ale jako przewodniki po podgrzaniu lub połączeniu z innymi elementami.
Właściwości półimetaliczne lub metaloidowe
Semimetale lub metaloidy znajdują się w zygzakowatej linii na układzie okresowym, oddzielając podstawowe metale od niemetali. Jednak charakterystyczną cechą metaloidów nie jest ich pozycja w czasopismach stół jako wyjątkowo małe zachodzenie na dno pasma przewodzącego i górną część wartościowości zespół muzyczny. Odstęp pasma oddziela wypełnione pasmo walencyjne od pustego pasma przewodzenia. Semimetale nie mają przerwy pasmowej.
Zasadniczo metaloidy mają właściwości fizyczne metali, ale ich właściwości chemiczne są bliższe właściwościom niemetali:
- Semimetale mają tendencję do tworzenia doskonałych półprzewodników, chociaż większość samych elementów nie jest technicznie półprzewodnikami. Wyjątek stanowią krzem i german, które są prawdziwymi półprzewodnikami, ponieważ mogą przewodzić prąd w odpowiednich warunkach.
- Te elementy mają niższe elektryczne i przewodność cieplna niż metale.
- Półmetale / metaloidy mają wysokie stałe dielektryczne sieci i wysoką wrażliwość diamagnetyczną.
- Semimetale są zazwyczaj ciągliwe i plastyczny. Jednym wyjątkiem jest krzem, który jest kruchy.
- Metaloidy mogą albo zyskiwać, albo tracić elektrony podczas reakcji chemicznych. Liczby utleniania pierwiastków w tej grupie wynoszą od +3 do -2.
- Pod względem wyglądu metaloidy wahają się od matowych do błyszczących.
- Metaloidy są niezwykle ważne w elektronice jako półprzewodniki, chociaż są również stosowane w światłowodach, stopy, szkło i emalie. Niektóre znajdują się w lekach, środkach czyszczących i pestycydach. Cięższe pierwiastki są zwykle toksyczne. Na przykład polon jest niebezpieczny ze względu na jego toksyczność i radioaktywność.
Różnica między półmetalami a metaloidami
Niektóre teksty używają terminów semimetale i metaloidy zamiennie, ale ostatnio preferowanym terminem dla grupy elementów jest „metaloidy”, dzięki czemu „półmetale” można nanosić na związki chemiczne oraz pierwiastki wykazujące właściwości zarówno metali, jak i niemetale. Przykładem związku semimetalowego jest tellurek rtęci (HgTe). Niektóre przewodzące polimery można również uznać za półmetale.
Inni naukowcy uważają arsen, antymon, bizmut, alfa allotrop cyny (α-cyna) i grafitowy allotrop węgla jako półmetale. Te elementy są również nazywane „klasycznymi półmetalami”.
Inne elementy też się zachowują metaloidy, więc zwykłe grupowanie elementów nie jest twardą i szybką zasadą. Na przykład węgiel, fosfor i selen wykazują zarówno metaliczny, jak i niemetaliczny charakter. W pewnym stopniu zależy to od formy lub alotropu elementu. Można nawet argumentować za nazwaniem wodoru metaloidem; zwykle działa jak gaz niemetaliczny, ale w pewnych okolicznościach może tworzyć metal.
Źródła
- Addison, C.C i D.B Sowerby. „Główne elementy grupy - Grupy v i Vi.” Butterworths, 1972.
- Edwards, Peter P. i M. JOT. Sienko. „O występowaniu metalicznego charakteru w układzie okresowym pierwiastków.” Journal of Chemical Education, vol. 60, nr 9, 1983, s. 1 691.
- Vernon, René E. „Które pierwiastki to metaloidy?” Journal of Chemical Education, vol. 90, nr 12, 2013, ss. 1703–1707.