Semimetaller eller metalloider er kjemiske elementer som har egenskaper til både metaller og ikke-metaller. Metalloider er viktige halvledere, ofte brukt i datamaskiner og andre elektroniske enheter.
- Boron (B): Atom nummer 5
- Silicon (Si): Atomnummer 14
- germanium (Ge): Atomnummer 32
- Arsenikk (Som): Atomnummer 33
- antimon (Sb): Atomnummer 51
- tellur (Te): Atomnummer 52
- polonium (Po): Atomnummer 84
- Tennessine (Ts): Atomnummer 117
Selv om oganesson (atomnummer 118) befinner seg i den siste periodiske kolonnen med elementer, tror ikke forskere at det er en edel gass. Element 118 vil mest sannsynlig bli identifisert som en metalloid når dens egenskaper er bekreftet.
Viktige takeaways: Semimetals eller Metalloids
- Metalloider er kjemiske elementer som viser egenskaper til både metaller og ikke-metaller.
- På periodiske tabeller finnes metalloider langs en sikksakk-linje mellom bor og aluminium ned til polonium og astatin.
- Vanligvis er semimetallene eller metalloidene listet som bor, silisium, germanium, arsen, antimon, tellur og polonium. Noen forskere anser også tennessine og oganesson for å være metalloider.
- Metalloider brukes til å lage halvledere, keramikk, polymerer og batterier.
- Metalloider har en tendens til å være blanke, sprø faste stoffer som fungerer som isolatorer ved romtemperatur, men som ledere når de varmes opp eller kombineres med andre elementer.
Semimetale eller metalloide egenskaper
Semimetaller eller metalloider finnes i en sikksakk-linje på det periodiske systemet, som skiller basismetallene fra de ikke-metalliske. Imidlertid er den definerende egenskapen til metalloider ikke så mye deres posisjon på det periodiske bord som den ekstremt lille overlappingen mellom bunnen av ledningsbåndet og toppen av valensen bånd. Et båndgap skiller et fylt valensbånd fra et tomt ledningsbånd. Semimetaller har ikke et bandgap.
Generelt har metalloider de fysiske egenskapene til metaller, men deres kjemiske egenskaper er nærmere de som ikke-metaller:
- Semimetaler har en tendens til å lage utmerkede halvledere, selv om de fleste elementene i seg selv ikke er teknisk halvledende. Unntak er silisium og germanium, som er ekte halvledere, da de kan lede strøm under de rette forhold.
- Disse elementene har lavere elektrisk og termisk ledningsevne enn metaller.
- Semimetaler / metalloider har dielektriske konstanter med høyt gitter og høye diamagnetiske følsomheter.
- Semimetaler er vanligvis formbare og duktilt. Et unntak er silisium, som er sprøtt.
- Metalloider kan enten få eller miste elektroner under kjemiske reaksjoner. Oksidasjonsnummer av elementer i denne gruppen varierer fra +3 til -2.
- Så langt utseendet går, varierer metalloider fra kjedelig til skinnende.
- Metalloider er ekstremt viktige innen elektronikk som halvledere, selv om de også brukes i optiske fibre, legeringer, glass og emaljer. Noen finnes i medisiner, rengjøringsmidler og sprøytemidler. De tyngre elementene har en tendens til å være giftige. Polonium, for eksempel, er farlig på grunn av dets giftighet og radioaktivitet.
Skillet mellom semimetaler og metalloider
Noen tekster bruker begrepene semimetaller og metalloider om hverandre, men mer nylig er det foretrukne uttrykket for elementgruppen "metalloider", slik at "semimetaler" kan brukes på kjemiske forbindelser så vel som elementer som viser egenskaper av både metaller og ikke-metaller. Et eksempel på en semimetalforbindelse er kvikksølv tellurid (HgTe). Noen ledende polymerer kan også betraktes som semimetaler.
Andre forskere vurderer arsenikk, antimon, vismut, alfa-allotropen av tinn (α-tinn) og grafittallotroppen av karbon for å være semimetaler. Disse elementene er også kjent som de "klassiske semimetallene."
Andre elementer oppfører seg også som metalloider, så den vanlige gruppering av elementer er ikke en vanskelig og rask regel. For eksempel har karbon, fosfor og selen både metallisk og ikke-metallisk karakter. Til en viss grad avhenger dette av formen eller allotropen til elementet. Et argument kan til og med komme for å kalle hydrogen en metalloid; den fungerer normalt som en ikke-metallisk gass, men kan danne et metall under visse omstendigheter.
kilder
- Addison, C.C og D.B Sowerby. "Hovedgruppeelementer - Grupper v og Vi." Butterworths, 1972.
- Edwards, Peter P., og M. J. Sienko. "Om forekomst av metallisk karakter i det periodiske elementet." Journal of Chemical Education, vol. 60, gnr. 9, 1983, side. 691.
- Vernon, René E. "Hvilke elementer er metalloider?" Journal of Chemical Education, vol. 90, nei. 12, 2013, pp. 1703–1707.