Wyjaśniamy, czym są metaloidy, jakie są ich zastosowania i właściwości. Również użycie terminu „półmetale”.
Czym są metaloidy?
Metaloidy lub półmetale są pewnym rodzajem pierwiastki chemiczne które wykazują pośrednie zachowanie między pierwiastkami metalicznymi i niemetalicznymi, w odniesieniu do kwestii jonizacji i właściwości wiążących. Są to elementy, które działają jak metale w niektórych sytuacjach i jak bez metali w innych.
Jednak nie jest łatwo odróżnić metaloidy od prawdziwych metali, a wykonanie tego na ogół wymaga przeglądu ich właściwości metali. przewodnictwo elektryczne, ponieważ są one zwykle bardzo zróżnicowane między sobą pod względem kształtu, wyglądu i ubarwienia.
Pierwiastki znane jako metaloidy to:
- Bor (B).
- Krzem (Si).
- German (Ge).
- Arsen (Ar).
- Antymon (Sb).
- Tellur (Te).
- Polon (Po).
Te elementy znajdują się w Układ okresowy pierwiastków, rozmieszczone po przekątnej opadającej od boru do astatu (bez tego ostatniego), między kolumnami 13, 14, 15, 16 i 17, dzieląc w ten sposób całą tabelę na dwie części. Elementy znajdujące się w prawej połowie są niemetalowe, a te znajdujące się w lewej połowie są metalowe.
Metaloidy są mniej lub bardziej rzadkie w Skorupa ziemska. Niektóre są bardzo obfite, takie jak krzem, który zwykle pojawia się tworząc związki zwane krzemianami, a także arsen lub bor, występujący jako część boraksu mineralnego, ponieważ nie występuje w stanie wolnym i czystym w Natura.
Z drugiej strony inne są dość rzadkie, takie jak polon, który występuje jako część niektórych minerałów uranu. Na przykład antymon znajduje się w niewielkich procentach w planeta Ziemia.
Charakterystyka metaloidów
Metaloidy są bardzo zróżnicowane pod względem wyglądu, to znaczy kształtu i kolor. Niektóre są błyszczące, a inne nieprzezroczyste, a wiele ma również więcej niż jeden stan alotropowy, to znaczy więcej niż jedną prezentację, w zależności od ich struktury molekularnej.
Na przykład arszenik może być szary, żółty lub czarny, w zależności od jego wersji alotropowej. Podobnie krzem może wyglądać jak lśniący, stały kryształ lub jako bezkształtny, brązowawy proszek.
Zresztą większość metaloidów to półprzewodniki elektryczne, to znaczy przewodzą Elektryczność, ale mniej niż metale, które są przewodnikami. Mimo to są znacznie lepszymi przewodnikami niż niemetale (które zwykle są izolatorami), dlatego mają wiele zastosowań przemysłowych.
Podobnie jak w przypadku elektryczności, metaloidy przewodzą ciepło znacznie lepiej niż elementy niemetaliczne, ale bez osiągania wysokiej przewodności metali.
Taki stan pośredni pozwala metaloidom na różne reakcje, w zależności od tego, czy znajdują się w obecności metalu (w takim przypadku zareagują jako niemetal) czy niemetalu (wtedy zareagują jak metal). Ogólnie rzecz biorąc, są to pierwiastki dość reaktywne, rzadko spotykane w czystej postaci w Natura i mieć trzy lub więcej elektrony w jego pelerynie Walencja.
Z tego samego powodu są zwykle toksyczne. Nawet niektóre, takie jak arsen, które są niezbędne do tworzenia molekuły żywotne i znajdują się w organizmie żyjące istoty. W rzeczywistości zatrucie borem lub arsenem jest często śmiertelne; podczas gdy na przykład polon jest nie tylko toksyczny, ale także wysoce radioaktywny.
Zastosowania metaloidów
Wiele chipów i obwodów jest wykonanych z krzemu.Przeważnie półmetale są przydatne w produkcji gadżetów elektronicznych i innych przedmiotów wykorzystujących półprzewodniki, takich jak prostowniki, tranzystory, diody, układy scalone, a nawet, w przypadku krzemu, do chipów i mikroprocesory obecne praktycznie we wszystkich artefaktach, których używamy dzisiaj.
Jednak będąc tak zróżnicowanym, metaloidy mają inne zastosowania, jako część pestycydy, materiały uszczelniające lub katalizatory, takie jak niektóre izotopy boru, na przykład przydatne w absorpcji neutrony w elektrowniach jądrowych, funkcjonując tym samym jako czynniki regulujące reakcje atomowe.
Półmetale czy niemetale?
Oba określenia są poprawne przy nazywaniu tego typu pierwiastków chemicznych: metaloidy (czyli podobne do metalu) lub półmetale (czyli nie do końca są metalem). Mogą być używane zamiennie.