Metalloids egenskaper, egenskaper och användningsområden

den metalloid eller semimetaler är en grupp av kemiska element med mellanliggande fysikaliska och kemiska egenskaper mellan metaller och icke-metaller. De flesta kemiska forskare accepterar följande kemiska element som metalloider: bor, kisel, arsenik, germanium, antimon och tellur (grön i bilden nedan).

En mindre grupp forskare lägger till polio, astatin (blå) och selen (rosa) till metalloiderna..

Även på grundval av vissa egenskaper föreslår de att de kemiska elementen kol och aluminium (gul) också bör betraktas som metalloider..

index

• 1 Huvudegenskaper hos metalloider
  • 1.1 Situationen i det periodiska tabellen
  • 1.2 Former legeringar med metaller
  • 1.3 Elektriska halvledare
  • 1.4 Basen för den elektroniska industrin
  • 1,5 Allotropa tillstånd
• 2 Fysikaliska och kemiska egenskaper
  • 2.1 Fysiska egenskaper
  • 2.2 Kemiska egenskaper
• 3 användningsområden
  • 3.1 Om levande varelser
  • 3.2 I glasögon och emaljer
  • 3.3 Vid produktion av material av högre kvalitet
  • 3.4 I elektronik och databehandling
  • 3.5 Metalloids skyddsåtgärder
  • 3,6 Annat
• 4 De 8 metalloidelementen
• 5 referenser

Huvudegenskaper hos metalloiderna

Situationen i det periodiska bordet

Metalloider är belägna i det periodiska systemet i en nedåtgående diagonal mellan kolonnerna 13, 14, 15, 16 och 17, som börjar med boret i det övre vänstra och slutar med astat i det nedre högra.

Metallerna ligger till vänster om metalloiderna och de icke-metallerna till höger; Därför representerar de gränsen mellan båda typerna av materia.

De bildar legeringar med metaller

Metalloider bildar legeringar med metaller och reagerar med andra metaller, till exempel med syre, svavel och halogener.

Elektriska halvledare

För det mesta betraktas de som elektriska halvledare, deras konduktivitet är temperaturberoende. Vid låga temperaturer är den elektriska ledningen låg, så de fungerar som elektriska isolatorer, men när de värmer upp sin kapacitet att leda el ökar.

Basen för den elektroniska industrin

Halvledarna är basen för utvecklingen av den elektroniska industrin, såväl som beräkningen och datavetenskapen. Dessutom har applikationen som gjorts av kisel varit mycket användbar inom detta område..

Allotropa tillstånd

Metalloiderna har olika allotropa tillstånd (olika kristallina former); så till exempel arsen presenterar svarta, gula eller gråkristaller.

I naturen finns de vanligtvis inte som rena kemiska beståndsdelar utan snarare associerade eller bildande aggregat i mineraler tillsammans med bly, svavel, järn etc..

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Fysiska egenskaper

De verkar som ljusa fasta ämnen. I denna aspekt liknar de metaller. De är spröda och inte mycket elastiska, så de kan inte sträckas i trådform, det vill säga att de inte är så smidiga. Dessutom är dess omvandling till ark svåra, så att metalloiderna är svagt formbara.

De kan leda elektricitet och temperatur även i mindre grad än metaller. Inom metalloiderna finns det kemiska element som, baserat på deras bandstrukturer, klassificeras som halvledare.

Denna grupp består av bor, kisel, germanium och antimon. Arsen och tellurium klassificeras som semimetaler.

Fusion Points

Boro 2,076 ° C; Silikon 1,414 ° C; Germanium 938.25 C; Arsen 817 ° C; Antimon 630,13 ° C; Tellurium 449.51º C och Polonium 254º C.

Kokande punkter

Bor 3,927 ° C; Silikon 3,265 ° C; Germanium 2,833 ° C; Arsenik 614º C; Antimon 1 587 ° C; Telurio 988º C och Polonio 962º C.

densiteter

Bor 2,34 g / cm³: Silikon 2,33 g / cm³; Germanium 5.323 g / cm³; Arsen 5,727; Antimon 6,697 g / cm³; Tellurium 6,24 g / cm³ och polonium 9,32 g / cm³.

Kemiska egenskaper

De beter sig på samma sätt som icke-metaller, bildar oxider som SiO₂ och de har ett amfotert beteende. Metalloiderna kan uppträda som en syra eller en bas beroende på mediumets pH.

tillämpningar

Om levande varelser

-Arsen används i jordbruket som insekticid och herbicid. Dessutom används den för att placera den som en pulver- eller flytande lösning på boskap för att eliminera insekter och parasiter från djuret. Kalciumarsenat används för att eliminera vävnaden från bomullskapseln.

-Arsenik används som träskyddsmedel på grund av dess toxicitet mot insekter och svampar.

-Arsenik används vid behandling av akut promyelocytisk leukemi, en typ av blodcancer. Det används i beredningen av Fowler lösning för användning vid behandling av psoriasis. En radioaktiv isotop av arsenik (⁷⁴As) används vid lokalisering av cancerväxter närvarande i människokroppen.

-Arsenik är en del av Melarsoprol, ett läkemedel som används vid behandling av human afrikansk trypanosomiasis. Parasitisk sjukdom överförd av tsetse flyga.

-Telluroxid har använts vid behandling av seborrheisk dermatit. På samma sätt används andra tellurföreningar som antimikrobiella medel.

-Bor, i form av borsyra, används som ett mildt antiseptiskt medel i ögonen, näsan och halsen.

I glasögon och emaljer

-Tellurium används vid framställning av blå, bruna och röda glasögon. Metalloid kan avsättas elektrolytiskt på silver som ger en svartaktig finish.

-Antimon används för att ge glasögon och glasyr en gul nyans. Bor används för tillverkning av glas och keramik. Bärsilikatglas är speciellt resistent mot temperaturförändringar, varför det används i laboratorier för kemiska reaktioner och destillationer.

-Hem mat kan bakas av borosilikatglas utan avbrott inträffar redskap som används.

-Silikon är den främsta basen av glasindustrin, som ingriper i tillverkningen av nästan alla glasobjekt.

-Germaniumoxid används vid tillverkning av linser av kameror och linser av mikroskop. Dessutom används den i utvecklingen av kärnan av optiska fibrer av många tillämpningar.

Vid produktion av material av högre kvalitet

-Arsenformiga legeringar med bly ger en minskning av smältpunkten för densamma. Detta medför en större hårdhet i legeringen som används vid framställning av skott

-Tillsatsen av en tellurmängd mellan 0,1% och 0,6% av en blylegering ökar dess motståndskraft mot korrosion och dragkraft med ökad flexibilitet. Tellurium tillsätts vanligen till gjutjärnet för att ge upphov till en härdning av ytskiktet hos de härdade delarna.

-Antimon används i legeringar för att producera lager, ackumulatorplattor och tryckmaterial.

-Silikon används vid framställning av legeringar med större motståndskraft mot syror. Sådan är fallet med Durirón, som innehåller 14% kisel.

Legering av kisel, järn och aluminium används för tillverkning av delar av stor hårdhet, som används inom bilindustrin.

-Arsenik bildar legeringar med platina och koppar för att öka dess korrosionsbeständighet. Det tillsätts också till den alfa-mässing arsenik för att öka motståndet av zink. Denna typ av mässing används vid tillverkning av tillbehörsmaterial för VVS.

I elektronik och databehandling

-Metalloider används som halvledare inom elektronik och datorindustrin. I detta avseende är kisel ledande inom halvledarhandeln som ligger till grund för modern elektronik och databehandling. Silikon och dess derivat används i datorer, omvandlare, solceller och LCD-skärmar.

-Tellurium är en halvledare som har applikationer inom elektrooptik och elektronik.

-Germanium är en halvledarmetalloid som används tillsammans med kisel i höghastighets integrerade kretsar för att förbättra prestanda. Fastän germanium har förskjutit kisel i viss mån i sin halvledarfunktion har dess användning förbättrats vid framställning av miniatyriserade chips.

-Germanium används vid produktion av solpaneler. Även planetens scoutingsrobotar innehåller germanium i sina solceller. Dessutom används germanium vid tillverkning av radar.

Skyddsverkan av metalloiderna

Bor och dess besläktade föreningar ger stor motstånd mot de material som det är en del av. Detta möjliggör användning i skapandet av rumsliga strukturer. Dessutom används de i utarbetandet av golfklubbar och fiskestänger.

Bärkarbidens skyddande verkan används som kontrollbarriärer i kärnreaktorer, vilket begränsar läckaget av radioaktivt material. Dessutom används borkarbid i skottsäkra västar och i armeringen av krigstankar.

Kiseldioxid och kiseldioxid som lera eller sand, är viktiga komponenter i tegel, betong och cement som används i olika konstruktionsformer.

andra

-Antimon sulfid används i fyrverkerier och flash-lampor av kameror.

-Bor är en del av neodymmagneterna.

-Silikon, en polymer som härrör från kisel, används vid tillverkning av oljor och vaxer, bröstimplantat, kontaktlinser, sprängämnen och pyroteknik.

-Germanium används vid tillverkning av lysrör och vissa LED-dioder. Dessutom är germanium används i elektriska gitarrer för att producera en snedvridning karakteristisk ton.

-Germanium används vid tillämpning av termisk bildbehandling för militär användning och brandbekämpning.

-Antimon används vid tillverkning av matchningar och spårgranater och lokalisatorer, såväl som patronprimrar.

-Natriumborat används som förbränningsskyddsmedel i plast och gummi.

De 8 metalloidelementen

Denna grupp av kemiska beståndsdelar består av bor, kisel, antimon, tellur, germanium, arsenik, polonium och astatin. Men det största antalet forskare inom kemiområdet utesluter polonium och astatus som metalloider.

Därför skulle den grupp av metalloider som mest accepterades bildas av bor, kisel, antimon, tellur, germanium och arsenik.

Det har påpekats att polonium är tydligt metalliskt, eftersom dess två allotropa former är metallledare. Å andra sidan klassificerades astatinen i 2013 som en metall, även om det tidigare var 1950 betecknades det som en halogen, ett icke-reaktivt metall.

Gränsen mellan de grupper av element som betraktas som metaller, metalloider eller icke-metaller är förvirrande. Av denna anledning föreslår vissa forskare, baserat på vissa egenskaper, att detta eller det här elementet bör betraktas som en metalloid. Det har till exempel påpekats att kol, aluminium eller selen bör klassificeras som metalloider.

Det har försökt att fastställa urvalskriterier som tillåter att klassificera ett kemiskt element som metall, metalloider eller icke-metall. Bland andra urvalskriterier är joniseringsenergin, elektronegativiteten och packningseffektiviteten hos de olika kemiska elementen.

referenser

1. Eden Francis. (2002). Klassificering av elementen. Hämtad från: dl.clackamas.edu
2. Metaller, Metalloider och Nonmetals. Hämtad från: angelo.edu
3. Elements. Metalloid. Hämtad från: elementos.org.es
4. Ejemplode. (2013). Metalloid. Hämtad från ejemplode.com
5. Wikipedia. (2018). Metalloid. Hämtad från: en.wikipedia.org
6. Kemi Quick Fasts. (2011). Metalloider (semimetaler). Hämtad från: chemistry.patent-invent.com
7. Editors of Encyclopaedia Britannica. (18 oktober 2016). Metalloid. Hämtad från: britannica.com