Det metalloider eller semimetaller er en gruppe af kemiske grundstoffer med mellemliggende fysiske og kemiske egenskaber mellem metaller og ikke-metaller. De fleste kemiske forskere accepterer følgende kemiske grundstoffer som metalloider: bor, silicium, arsen, germanium, antimon og tellur (grøn i billedet nedenfor).
Imidlertid tilføjer en mindre gruppe forskere polonium, astat (blå farve) og selen (lyserød farve) til metalloider..
Selv baseret på nogle egenskaber foreslår de, at de kemiske grundstoffer kulstof og aluminium (gul i farve) også skal betragtes som metalloider..
Artikelindeks
Metalloider er placeret på det periodiske system på en diagonal nedad mellem søjlerne 13, 14, 15, 16 og 17, der starter med bor øverst til venstre og slutter med astatin nederst til højre..
Metaller er til venstre for metalloider og ikke-metaller til højre for dem; derfor repræsenterer de grænsen mellem begge typer sager.
Metalloider danner legeringer med metaller og reagerer med ikke-metaller, for eksempel med ilt, svovl og halogener..
For det meste betragtes de som elektriske halvledere, hvis ledningsevne er temperaturafhængig. Ved lave temperaturer er den elektriske ledningsevne lav, så de fungerer som elektriske isolatorer, men når de varmes op, øges deres evne til at lede elektricitet..
Halvledere er grundlaget for udviklingen af elektronikindustrien såvel som for computing og informatik. Ligeledes har applikationen, der er lavet af silicium, været meget nyttig på dette område.
Metalloider har forskellige allotrope tilstande (forskellige krystallinske former); således har f.eks. arsen sorte, gule eller grå krystaller.
I naturen findes de normalt ikke som rene kemiske grundstoffer, men snarere forbundet eller danner aggregater i mineraler sammen med bly, svovl, jern osv..
De fremstår som skinnende faste stoffer. I den henseende ligner de metaller. De er skøre og ikke særlig elastiske, så de kan ikke strækkes i form af en ledning, det vil sige de er ikke særlig duktile. Derudover er omdannelsen til plader vanskelig, så metalloiderne er ikke særlig smidige..
De er i stand til at lede elektricitet og temperatur, dog i mindre grad end metaller. Inden for metalloiderne er der kemiske grundstoffer, der på baggrund af deres båndstrukturer klassificeres som halvledere.
Denne gruppe består af bor, silicium, germanium og antimon. Arsen og tellur klassificeres som halvmetaller.
Bor 2.076 ° C; Silicium 1.414 ° C; Germanium 938,25 ° C; Arsen 817 ° C; Antimon 630,13 ° C; Tellurium 449,51 ° C og Polonium 254 ° C.
Bor 3.927 ° C; Silicium 3.265 ° C; Germanium 2.833 ° C; Arsen 614 ° C; Antimon 1.587º C; Tellurium 988 ° C og Polonium 962 ° C.
Bor 2,34 g / cm3: Silicium 2,33 g / cm3; Germanium 5,323 g / cm3; Arsen 5.727; Antimon 6.697 g / cm3; Tellurium 6,24 g / cm3 og Polonium 9,32 g / cm3.
De opfører sig på samme måde som ikke-metaller, de danner oxacider som SiOto og de har en amfoterisk opførsel. Metalloider kan opføre sig som en syre eller en base afhængigt af mediumets pH..
-Arsen anvendes i landbruget som et insekticid og herbicid. Derudover bruges det til at placere det som et pulver eller i flydende opløsning på husdyr for at fjerne insekter og parasitter fra dyret. Calciumarsenat bruges til at dræbe bomuldsbilleblade.
-Arsen bruges som et træbeskyttelsesmiddel på grund af dets toksicitet for insekter og svampe.
-Arsen bruges til behandling af akut promyelocytisk leukæmi, en type blodkræft. Det bruges til fremstilling af Fowlers opløsning til anvendelse til behandling af psoriasis. En radioaktiv isotop af arsen (74As) bruges til lokalisering af kræft tumorer til stede i den menneskelige krop.
-Arsen er en del af Melarsoprol, et lægemiddel, der anvendes til behandling af human afrikansk trypanosomiasis. Parasitisk sygdom overført af tsetsefluen.
-Telluriumoxid er blevet brugt til behandling af seborrheisk dermatitis. Ligeledes anvendes andre tellurforbindelser som antimikrobielle midler..
-Bor, i form af borsyre, bruges som et mildt antiseptisk middel i øjne, næse og hals.
-Tellurium bruges til produktion af blå, brune og røde briller. Metalloid kan aflejres elektrolytisk på sølv, hvilket giver en sortlig finish.
-Antimon bruges til at give briller og emaljer en gul nuance. Bor bruges til produktion af glas og keramik. Især er borsilikatglas modstandsdygtig over for temperaturændringer, hvorfor det anvendes i laboratorier i kemiske reaktioner og destillationer..
-Derhjemme kan mad bages ved hjælp af borosilikatglas uden at bryde de anvendte redskaber..
-Silicium er den vigtigste base i glasindustrien, der er involveret i fremstillingen af næsten alle glasgenstande.
-Germaniumoxid anvendes til fremstilling af kameralinser og mikroskoplinser. Derudover bruges det til fremstilling af kernen af optiske fibre til mange anvendelser..
-Arsen danner legeringer med bly og forårsager et fald i dets smeltepunkt. Dette medfører en højere hårdhed i legeringen, der anvendes til produktion af skud.
-Tilsætningen af en mængde tellur mellem 0,1% og 0,6% af en blyholdig legering øger dens modstandsdygtighed over for korrosion og trækkraft med en stigning i fleksibilitet. Tellurium tilsættes ofte til støbejern for at hærde overfladelaget på hærdede dele..
-Antimon bruges i legeringer til at producere lejer, akkumulatorplader og trykmateriale.
-Silicium anvendes til produktion af legeringer med højere syrebestandighed. Dette er tilfældet med Duriron, som indeholder 14% silicium.
Legeringen af silicium, jern og aluminium bruges til udarbejdelse af stykker med stor hårdhed, der bruges i bilindustrien.
-Arsen danner legeringer med platin og kobber for at øge dets modstandsdygtighed over for korrosion. Der tilsættes også arsen til alfa-messing for at øge zinkens styrke. Denne type messing bruges til fremstilling af tilbehørsmaterialer til VVS.
-Metalloider bruges som halvledere i elektronik- og computerindustrien. I denne forstand er silicium førende inden for handel med halvleder, der danner grundlaget for moderne elektronik og computing. Silicium og dets derivater bruges i computere, transitorer, solceller og LCD-skærme..
-Tellurium er en halvleder, der har applikationer inden for elektroptik og elektronik.
-Germanium er en halvledermetalloid, der bruges sammen med silicium i højhastighedsintegrerede kredsløb for at forbedre deres ydeevne. Selvom germanium har lidt fortrængt silicium i sin halvlederfunktion, er dets anvendelse til fremstilling af miniaturiserede chips blevet forbedret.
-Germanium anvendes til fremstilling af solpaneler. Selv udforskende robotter på planeten Mars indeholder germanium i deres solceller. Derudover anvendes germanium til fremstilling af radarer.
Bor og dets beslægtede forbindelser giver stor modstandsdygtighed over for de materialer, som det er en del af. Dette tillader dets anvendelse i skabelsen af rumlige strukturer. Derudover bruges de til produktion af golfklubber og fiskestænger..
Den beskyttende virkning af borcarbid bruges som kontrolbarrierer i atomreaktorer, hvilket begrænser lækagen af radioaktivt materiale. Derudover anvendes borcarbid i skudsikre veste og i rustning af krigstanke..
Siliciumdioxid og silica, i form af ler eller sand, er vigtige komponenter i mursten, beton og cement, der anvendes i forskellige former for konstruktion.
-Antimonsulfid bruges i fyrværkeri og kameralampe.
-Bor er en del af neodymidium-magneter.
-Silikone, en polymer afledt af silicium, anvendes til fremstilling af olier og voks, brystimplantater, kontaktlinser, sprængstoffer og i pyroteknik.
-Germanium anvendes til fremstilling af lysstofrør og nogle lysdioder. Derudover bruges germanium i elektriske guitarer til at producere en karakteristisk forvrængningstone..
-Germanium bruges til termisk billeddannelse til militær brug og brandbekæmpelse.
-Antimon bruges til fremstilling af tændstikker og sporings- og lokaliseringsgranater såvel som i primere til patroner.
-Natriumborat bruges som et brandhæmmende middel i plast og gummi.
Denne gruppe af kemiske grundstoffer består af bor, silicium, antimon, tellur, germanium, arsen, polonium og astat. Imidlertid udelukker det største antal forskere inden for kemi polonium og astat som metalloider..
Derfor ville den mest accepterede gruppe metalloider bestå af bor, silicium, antimon, tellur, germanium og arsen..
Polonium er blevet bemærket at være markant metallisk, da dets to allotrope former er metalliske ledere. På den anden side blev astatin i 2013 klassificeret som et metal, skønt det tidligere i 1950 blev udpeget som et halogen, et reaktivt ikke-metal.
Grænsen mellem grupperne af grundstoffer, der betragtes som metaller, metalloider eller ikke-metaller, er uklar. Af denne grund foreslår nogle forskere, der er baseret på en eller anden egenskab, at dette eller det andet element skal betragtes som metalloid. Det er for eksempel blevet påpeget, at kulstof, aluminium eller selen skal klassificeres som metalloider.
Der er gjort et forsøg på at etablere udvælgelseskriterier, der gør det muligt at klassificere et kemisk element som metal, metalloider eller ikke-metal. Andre udvælgelseskriterier inkluderer ioniseringsenergi, elektronegativitet og pakningseffektivitet af de forskellige kemiske grundstoffer..
Endnu ingen kommentarer