Semimetaler eller metalloider er kemiske elementer, der har egenskaber af både metaller og ikke-metaller. Metalloider er vigtige halvledere, der ofte bruges i computere og andre elektroniske enheder.
- Bor (B): Atom nummer 5
- Silicon (Si): Atomnummer 14
- Germanium (Ge): Atomnummer 32
- Arsen (Som): Atomnummer 33
- Antimon (Sb): Atomnummer 51
- tellur (Te): Atomnummer 52
- polonium (Po): Atomnummer 84
- Tennessine (Ts): Atomnummer 117
Selvom oganesson (atomnummer 118) befinder sig i den sidste periodiske kolonne af elementer, mener forskere ikke, at det er en ædelgas. Element 118 vil sandsynligvis blive identificeret som en metalloid, når dets egenskaber er bekræftet.
Key takeaways: Semimetals eller Metalloids
- Metalloider er kemiske elementer, der viser egenskaber for både metaller og ikke-metaller.
- På det periodiske system findes metalloider langs en zig-zag-linje mellem bor og aluminium ned til polonium og astatin.
- Normalt er semimetaler eller metalloider opført som bor, silicium, germanium, arsen, antimon, tellur og polonium. Nogle forskere betragter også tennessine og oganesson som metalloider.
- Metalloider bruges til at fremstille halvledere, keramik, polymerer og batterier.
- Metalloider har en tendens til at være blanke, sprøde faste stoffer, der fungerer som isolatorer ved stuetemperatur, men som ledere, når de opvarmes eller kombineres med andre elementer.
Semimetale eller metalloide egenskaber
Semimetaler eller metalloider findes i en zig-zag-linje på det periodiske system, der adskiller basismetaller fra ikke-metaller. Imidlertid er den definerende egenskab ved metalloider ikke så meget deres position på det periodiske bord som den ekstremt lille overlapning mellem bunden af ledningsbåndet og toppen af valensen band. En båndafstand adskiller et fyldt valensbånd fra et tomt ledningsbånd. Semimetaler har ikke et bandgap.
Generelt har metalloider de fysiske egenskaber af metaller, men deres kemiske egenskaber er tættere på de af ikke-metaller:
- Semimetaler har en tendens til at fremstille fremragende halvledere, selvom de fleste af elementerne i sig selv ikke er teknisk halvledende. Undtagelser er silicium og germanium, som er ægte halvledere, da de kan lede elektricitet under de rette forhold.
- Disse elementer har lavere elektrisk og varmeledningsevne end metaller.
- Semimetaler / metalloider har dielektriske konstanter med høj gitter og høje diamagnetiske følsomhed.
- Semimetaler er typisk formbare og duktilt. En undtagelse er silicium, der er sprødt.
- Metalloider kan enten vinde eller miste elektroner under kemiske reaktioner. Oxidationsantal af elementer i denne gruppe spænder fra +3 til -2.
- Så vidt det ser ud, varierer metalloider fra kedeligt til skinnende.
- Metalloider er ekstremt vigtige inden for elektronik som halvledere, selvom de også bruges i optiske fibre, legeringer, glas og emaljer. Nogle findes i stoffer, rengøringsmidler og pesticider. De tungere elementer er tilbøjelige til at være giftige. Polonium er for eksempel farligt på grund af dets toksicitet og radioaktivitet.
Forskellen mellem semimetaler og metalloider
Nogle tekster bruger udtrykket semimetaler og metalloider om hverandre, men for nylig er det foretrukne udtryk for elementgruppen "metalloider", så "semimetaler" kan anvendes på kemiske forbindelser såvel som elementer, der udviser egenskaber ved både metaller og nonmetals. Et eksempel på en semimetalforbindelse er kviksølv Tellurid (HgTe). Nogle ledende polymerer kan også betragtes som semimetaler.
Andre forskere overvejer arsen, antimon, vismut, alfa-allotropen af tin (a-tin) og grafitallotroppen af kulstof til at være semimetaler. Disse elementer er også kendt som de "klassiske semimetaler."
Andre elementer opfører sig også metalloider, så den sædvanlige gruppering af elementer er ikke en hurtig og hurtig regel. F.eks. Udviser carbon, phosphor og selen både metallisk og ikke-metallisk karakter. I nogen grad afhænger dette af elementets form eller allotrop. Et argument kunne endda fremsættes for at kalde brint en metalloid; det fungerer normalt som en ikke-metallisk gas, men kan danne et metal under visse omstændigheder.
Kilder
- Addison, C.C og D.B Sowerby. "Hovedgruppeelementer - Grupper v og Vi." Butterworths, 1972.
- Edwards, Peter P. og M. J. Sienko. "Om forekomst af metallisk karakter i den periodiske tabel over elementerne." Journal of Chemical Education, vol. 60, nr. 9, 1983, s. 691.
- Vernon, René E. "Hvilke elementer er metalloider?" Journal of Chemical Education, vol. 90, nr. 12. 2013, s. 1703–1707.