A félfémek vagy metalloidok olyan kémiai elemek, amelyeknek mind a fémeik, mind a nemfémek tulajdonságai vannak. A metalloidok fontos félvezetők, amelyeket gyakran használnak számítógépekben és más elektronikus eszközökben.
- Bór (B): 5. atomszám
- Szilícium (Si): 14. számú atomszám
- Germánium (Ge): Atomi szám 32
- Arzén (Mint): 33. számú atomszám
- Antimon (Sb): Atomi szám 51
- Tellúr (Te): Atomi szám 52
- Polónium (Po): Atomszám 84
- Tennessine (Ts): Atomszám 117
Bár az oganesson (atomszám: 118) az elemek utolsó periódusos oszlopában található, a tudósok nem hiszik, hogy nemes gáz. A 118 elemet valószínűleg metalloidként azonosítják, miután tulajdonságait megerősítették.
Kulcsfontosságú elvihető termékek: fémből vagy metalloidokból
- A metalloidok olyan kémiai elemek, amelyek mutatják mind a fémek, mind a nem fémek tulajdonságait.
- A periódusos rendszeren metalloidok találhatók cikcakkos vonal mentén a bór és az alumínium között polóniumig és asztatinná.
- A félfémeket vagy metalloidokat általában bór, szilícium, germánium, arzén, antimon, tellurium és polónium kategóriába sorolják. Egyes tudósok a tennessine-t és az oganessont metalloidnak is tekintik.
- A metalloidokat félvezetők, kerámiák, polimerek és elemek előállításához használják.
- A metalloidok általában fényes, törékeny szilárd anyagok, amelyek szobahőmérsékleten szigetelőként működnek, de vezetőként működnek, amikor hevítik vagy más elemekkel kombinálják.
Semimetál vagy metalloid tulajdonságok
A félfémeket vagy metalloidokat egy cikcakk sorban találjuk a periódusos táblán, elválasztva az alapfémeket a nemfémektől. A metalloidok meghatározó tulajdonsága azonban nem annyira a periodikus helyzetük táblázat, mint a vezetőképességi sáv alja és a valencia felső része közötti rendkívül kis átfedés Zenekar. Sávrés választja el a kitöltött vegyérték-sávot az üres vezetőszalagtól. A félfémekben nincs sávrés.
Általában a metalloidok fémek fizikai tulajdonságaival rendelkeznek, de kémiai tulajdonságuk közelebb áll a nemfémek tulajdonságaihoz:
- A félvezetők hajlamosak kiváló félvezetők készítésére, bár maguk az elemek nagy része nem műszakilag félvezető. Kivételt képeznek a szilícium és a germánium, amelyek valódi félvezetők, mivel megfelelő körülmények között képesek áramot vezetni.
- Ezeknek az elemeknek alacsonyabb az elektromos és a hővezető mint a fémek.
- A félfémek / metalloidok nagy rácsos dielektromos állandókkal és magas diamagnetikai érzékenységgel rendelkeznek.
- A félfémek tipikusan alakíthatóak és hajlítható. Egy kivétel a szilikon, amely törékeny.
- A metalloidok kémiai reakciók során elektronokat nyerhetnek vagy elveszhetnek. Ebben a csoportban az elemek oxidációs száma +3 és -2 között van.
- Ami a megjelenést illeti, a metalloidok tompa és fényes színűek.
- A metalloidok rendkívül fontosak az elektronikában, mint félvezetők, bár ezeket optikai szálakban is használják, ötvözetek, üveg és zománcok. Néhányat a gyógyszerekben, tisztítószerekben és peszticidekben találnak. A nehezebb elemek általában mérgezőek. Például a polónium toxikussága és radioaktivitása miatt veszélyes.
Megkülönböztetés a félfémek és a metalloidok között
Egyes szövegek felváltva használják a fémmegmunkumokat és a metalloidokat, ám az utóbbi időben az elemcsoport az előnyben részesített kifejezés "metalloidok", így a "fémből készült anyagok" alkalmazhatók kémiai vegyületekre, valamint olyan elemekre, amelyek mind a fémek, mind a nemfémek. Egy félfémes vegyületre példa a higany-tellurid (HgTe). Néhány vezető polimert félfémnek is tekinthetünk.
Más tudósok szerint arzén, antimon, bizmut, ón alfa-alotropja (α-ón) és szén grafit alotropja, amely fémek lehet. Ezeket az elemeket "klasszikus félfémként" is nevezik.
Más elemek is viselkednek félfémet, tehát az elemek szokásos csoportosítása nem gyors és gyors szabály. Például a szén, a foszfor és a szelén mind fémes, mind nemfém jellegű. Ez bizonyos mértékig az elem formájától vagy allotrópjától függ. Arra is érvelhetünk, hogy a hidrogént metalloidnak nevezzük; általában nemfémes gázként működik, de bizonyos körülmények között fémet képezhet.
források
- Addison, C.C és D.B Sowerby. "Fő csoport elemei - v és Vi csoportok." Butterworths, 1972.
- Edwards, Peter P. és M. J. Sienko. "A fém karakter előfordulásáról az elemek periódusos táblájában." Journal of Chemical Education, vol. 60, nem 9, 1983, p. 691.
- Vernon, René E. "Mely elemek vannak a metalloidok?" Journal of Chemical Education, vol. 90, nem 2013. december 12, o. 1703–1707.