Pusmetalai arba metaloidai
Elementai, turintys ir metalų, ir nemetalų savybių
ALFREDAS PASIEKA / MOKSLO NUOTRAUKŲ BIBLIOTEKA / Getty Images
Pusmetalai arba metaloidai yra cheminiai elementai, turintys ir metalų, ir nemetalų savybių. Metaloidai yra svarbūs puslaidininkiai, dažnai naudojami kompiuteriuose ir kituose elektroniniuose įrenginiuose.
- Metaloidai yra cheminiai elementai, pasižymintys tiek metalų, tiek nemetalų savybėmis.
- Periodinėje lentelėje metaloidai randami išilgai zigzago linijos tarp boro ir aliuminio iki polonio ir astatino.
- Paprastai pusmetaliai arba metaloidai yra išvardyti kaip boras, silicis, germanis, arsenas, stibis, telūras ir polonis. Kai kurie mokslininkai tenesiną ir oganessoną taip pat laiko metaloidais.
- Metaloidai naudojami puslaidininkiams, keramikai, polimerams ir baterijoms gaminti.
- Metaloidai paprastai yra blizgūs, trapūs kietieji elementai, kurie kambario temperatūroje veikia kaip izoliatoriai, bet kaip laidininkai kaitinant arba derinami su kitais elementais.
- Pusmetaliai linkę pagaminti puikius puslaidininkius, nors dauguma pačių elementų techniškai nėra puslaidininkiai. Išimtys yra silicis ir germanis, kurie yra tikri puslaidininkiai, nes jie tinkamomis sąlygomis gali praleisti elektrą.
- Šie elementai turi žemesnę elektros ir šilumos laidumas nei metalai.
- Pusmetalai / metaloidai turi dideles gardelės dielektrines konstantas ir didelį diamagnetinį jautrumą.
- Pusmetalai paprastai yra kaliojo ir plastiškas . Viena išimtis yra silicis, kuris yra trapus.
- Cheminių reakcijų metu metaloidai gali įgyti arba prarasti elektronų. Šios grupės elementų oksidacijos skaičiai svyruoja nuo +3 iki -2.
- Kalbant apie išvaizdą, metaloidai yra nuo blankių iki blizgių.
- Metaloidai yra nepaprastai svarbūs elektronikoje kaip puslaidininkiai, nors jie taip pat naudojami optinėse skaidulose, lydiniai , stiklas ir emaliai. Kai kurių jų yra vaistuose, valikliuose ir pesticiduose. Sunkesni elementai yra toksiški. Pavyzdžiui, polonis yra pavojingas dėl savo toksiškumo ir radioaktyvumo.
- Addisonas, C.C. ir D.B. Sowerby. „Pagrindiniai grupės elementai – v ir Vi grupės“. Butterworths, 1972 m.
- Edwardsas, Peteris P. ir M. J. Sienko. Apie metalinio charakterio atsiradimą periodinėje elementų lentelėje. Cheminio švietimo žurnalas , t. 60, Nr. 9, 1983, p. 691.
- Vernon, René E. Kurie elementai yra metaloidai? Cheminio švietimo žurnalas , t. 90, Nr. 2013 m. 12 d., p. 1703–1707 m.
Nors oganessonas (atominis numeris 118) yra paskutinėje periodinėje elementų stulpelyje, mokslininkai netiki, kad tai tauriosios dujos. Elementas 118 greičiausiai bus identifikuotas kaip metaloidas, kai bus patvirtintos jo savybės.
Pagrindiniai dalykai: pusmetalai arba metaloidai
Pusmetalinės arba metaloidinės savybės
Pusmetalai arba metaloidai randami zigzago linija periodinėje lentelėje, atskiriant pagrindinius metalus nuo nemetalų. Tačiau esminė metaloidų charakteristika yra ne tiek jų padėtis periodinėje lentelėje, kiek itin mažas laidumo juostos apačios ir valentinės juostos viršaus sutapimas. Juostos tarpas atskiria užpildytą valentinę juostą nuo tuščios laidumo juostos. Pusmetalai neturi juostos tarpo.
Apskritai metaloidai turi metalų fizines savybes, tačiau jų cheminės savybės yra artimesnės nemetalų savybėms:
Skirtumas tarp pusmetalų ir metaloidų
Kai kuriuose tekstuose terminai pusmetalai ir metaloidai vartojami pakaitomis, tačiau pastaruoju metu pirmenybė teikiama elementų grupei „metaloidai“, todėl „pusmetalai“ gali būti taikomi cheminiams junginiams, taip pat elementams, kurie pasižymi ir metalų, ir nemetalų savybėmis. Pusmetalinio junginio pavyzdys yra gyvsidabrio teluridas (HgTe). Kai kurie laidūs polimerai taip pat gali būti laikomi pusmetaliais.
Kiti mokslininkai mano arseno , stibis, bismutas, alavo alfa alotropas (α-alavas) ir grafitas anglies alotropas yra pusmetaliai. Šie elementai taip pat žinomi kaip „klasikiniai pusmetaliai“.
Kiti elementai taip pat elgiasi taip metaloidai , todėl įprasta elementų grupavimas nėra griežta taisyklė. Pavyzdžiui, anglis, fosforas ir selenas pasižymi ir metalinėmis, ir nemetalinėmis savybėmis. Tam tikru mastu tai priklauso nuo elemento formos arba alotropo. Netgi būtų galima argumentuoti vandenilį vadinti metaloidu; paprastai veikia kaip nemetalinės dujos, bet tam tikromis aplinkybėmis gali sudaryti metalą.