תכונות מטלואידים, מאפיינים ושימושים

ה מטלואידים או semimetals הם קבוצה של אלמנטים כימיים עם תכונות פיסיקליות וכימיות ביניים בין מתכות שאינם מתכות. רוב החוקרים הכימיים מקבלים את האלמנטים הכימיים הבאים כמו מטלואידים: בורון, סיליקון, ארסן, גרמניום, אנטימון וטלוריום (ירוק בתמונה למטה).

עם זאת, קבוצה קטנה יותר של חוקרים מוסיפים פוליו, אסטטין (כחול) וסלניום (ורוד) כדי metalloids..

אפילו, על בסיס תכונות מסוימות, הם מציעים כי אלמנטים כימיים פחמן ואלומיניום (צהוב) צריך גם להיחשב מטלואידים..

אינדקס

• 1 תכונות עיקריות של מטלואידים
  • 1.1 מצב בטבלה המחזורית
  • 1.2 סגסוגות עם מתכות
  • 1.3 מוליכים למחצה חשמליים
  • 1.4 בסיס התעשייה האלקטרונית
  • 1.5 מדינות אלטרופיות
• תכונות פיסיקליות וכימיות
  • 2.1 תכונות פיסיקליות
  • 2.2 תכונות כימיות
• 3 שימושים
  • 3.1 על יצורים חיים
  • 3.2 בכוסות ובאמייל
  • 3.3 בייצור חומרים איכותיים יותר
  • 3.4 בתחום האלקטרוניקה והמחשוב
  • 3.5 פעולת מגן של המטלואידים
  • 3.6 אחר
• 4 8 אלמנטים metalloid
• 5 הפניות

המאפיינים העיקריים של המטלואידים

מצב בטבלה המחזורית

המטלואידים ממוקמים בטבלה המחזורית באלכסון יורד בין עמודות 13, 14, 15, 16 ו -17, החל מהבורון בפינה השמאלית העליונה ומסתיים באסטאטין בפינה הימנית התחתונה.

המתכות ממוקמות בצד שמאל של המתכות ואת הלא מתכות לימין שלהם; ולכן הם מייצגים את הגבול בין שני סוגי החומר.

הם יוצרים סגסוגות עם מתכות

מטלואידים מייצרים סגסוגות עם מתכות ומגיבים עם לא מתכות, לדוגמה, עם חמצן, גופרית והלוגנים.

מוליכים למחצה חשמליים

על פי רוב הם נחשבים מוליכים למחצה חשמל, המוליכות שלהם להיות תלוי בטמפרטורה. בטמפרטורות נמוכות מוליכות חשמלית נמוכה, ולכן הם משמשים מבודדים חשמליים, אבל כפי שהם לחמם את יכולתם לנהל מגביר חשמל.

בסיס התעשייה האלקטרונית

המוליכים למחצה הם הבסיס להתפתחותה של התעשייה האלקטרונית, כמו גם את החישוב ואת מדעי המחשב. כמו כן, היישום שנעשה של סיליקון כבר מאוד שימושי בתחום זה..

מדינות Allotropic

מטלואידים יש מדינות allotropic שונים (צורות גבישי שונים); כך למשל, ארסן מציג גבישים שחורים, צהובים או אפורים.

בטבע הם לא נמצאים בדרך כלל כמו יסודות כימיים טהורים, אלא קשור או להרכיב אגרגטים במינרלים יחד עם עופרת, גופרית, ברזל, וכו '.

תכונות פיסיקליות וכימיות

תכונות פיסיקליות

הם מופיעים מוצקים בהירים. מבחינה זו הם דומים למתכות. הם שבירים ולא גמישים מאוד, ולכן הם לא יכולים להיות מתוח בצורת חוט, כלומר הם לא מאוד ductile. בנוסף, הפיכתו לגליונות קשה, כך metalloids הם זניחה מעט.

הם מסוגלים לנהל חשמל וטמפרטורה למרות במידה פחותה מאשר מתכות. בתוך המתכות יש אלמנטים כימיים, המבוססים על מבני הלהקה שלהם, מסווגים כמוליכים למחצה.

קבוצה זו מורכבת בורון, סיליקון, גרמניום ואנטימון. ארסן ו Tellurium מסווגים semimetals.

נקודות פיוז'ן

בורו 2.076 מעלות צלזיוס; סיליקון 1.414 ° C; גרמניום 938.25 C; ארסן 817º C; אנטימון 630.13 ° C; טלוריום 449.51 מעלות צלזיוס ופולוניום 254 מעלות צלסיוס.

נקודות רותחות

בורון 3.927 מעלות צלזיוס; סיליקון 3,265 ° C; גרמניום 2,833 מעלות צלזיוס; ארסן 614 מעלות צלזיוס; אנטימון 1,587 ° C; טלוריו 988 מעלות צלזיוס ופולוניו 962 מעלות צלזיוס.

צפיפות

בורון 2.34 גרם / ס"מ³: הסיליקון 2.33 גרם / ס"מ³; גרמניום 5,323 גרם / ס"מ³; ארסן 5,727; אנטימון 6.697 גרם / ס"מ³; טילוריום 6.24 גרם / ס"מ³ ו פולוניום 9.32 גרם / ס"מ³.

תכונות כימיות

הם מתנהגים באופן דומה שאינם מתכות, טופס oxacids כגון SiO₂ ויש להם התנהגות אמפוטרית. את metalloids יכול להתנהג כמו חומצה או בסיס בהתאם pH של המדיום.

שימושים

על יצורים חיים

-ארסן משמש בחקלאות כמו קוטל חרקים קוטל עשבים. בנוסף, הוא משמש למקם אותו כמו אבקה או פתרון נוזלי על הבקר כדי לחסל חרקים וטפילים מן החיה. סידן ארסנט משמש לחסל את weevil מן הקפסולה כותנה.

-ארסן משמש חומר משמר עץ בשל הרעילות שלה חרקים ופטריות.

-ארסן משמש לטיפול של לוקמיה פרומיאלוקיטית חריפה, סוג של סרטן הדם. הוא משמש בפיתוח של פתרון Fowler לשימוש לטיפול בפסוריאזיס. איזוטופ רדיואקטיבי של ארסן (⁷⁴כמו) משמש לוקליזציה של גידולים סרטניים הנוכחים בגוף האדם.

-ארסן הוא חלק Melarsoprol, תרופה המשמשת לטיפול טריפנוסומיאזיס אפריקה האדם. מחלה טפילית מועברת על ידי זבוב tsetse.

-תחמוצת טלוריום כבר בשימוש בטיפול דרמטיטיס Seborrheic. כמו כן, תרכובות טלוריום אחרים משמשים סוכנים אנטי מיקרוביאליים.

-בורון, בצורה של חומצה בורית, משמש חיטוי מתון בעיניים, באף ובגרון.

בכוסות ובאמייל

-טלוריום משמש לייצור משקפיים כחולים, חומים ואדומים. את metalloid יכול להיות שהופקדו electrolytically על כסף לייצר גימור שחור.

-אנטימון משמש לתת את כוסות ו glazes צהוב גוון. בורון משמש לייצור משקפיים וקרמיקה. בפרט, זכוכית borosilicate עמיד לשינויים בטמפרטורה, ולכן הוא משמש במעבדות לתגובות כימיות ותזקיקים.

-בבית אתה יכול לאפות מזון באמצעות זכוכית בורוסיליקט, בלי לשבור את הכלים בשימוש.

-הסיליקון הוא הבסיס העיקרי של תעשיית הזכוכית, להתערב בייצור של כמעט כל האובייקטים זכוכית.

-תחמוצת גרמניום משמש לייצור עדשות של מצלמות עדשות של מיקרוסקופים. בנוסף, הוא משמש בפיתוח של הליבה של סיבים אופטיים של יישומים רבים.

בייצור של חומרים באיכות גבוהה יותר

-ארסן סגסוגות צורות עם עופרת לייצר ירידה נקודת ההיתוך של אותו. זה גורם קשיות גדולה יותר של סגסוגת המשמש לייצור של ירייה

-תוספת של סכום telurium בין 0.1% ו 0.6% של סגסוגת עופרת מגביר את עמידותה בפני קורוזיה המתיחה עם עלייה גמישות. Talurium הוא הוסיף בדרך כלל ברזל יצוק כדי ליצור התקשות של שכבת פני השטח של חלקים מוקשה.

-אנטימון משמש בסגסוגות לייצר מסבים, לוחות צובר וחומר הדפסה.

-הסיליקון משמש בייצור של סגסוגות עם התנגדות גדולה יותר חומצות. כזה הוא במקרה של Durirón, אשר מכיל 14% סיליקון.

סגסוגת של סיליקון, ברזל ואלומיניום משמש לייצור חלקים של קשיחות רבה, אשר משמשים בתעשיית הרכב.

-ארסן יוצר סגסוגות עם פלטינה ונחושת כדי להגדיל את ההתנגדות שלה בפני קורוזיה. כמו כן, ארסן נוסף אלפא פליז כדי להגביר את ההתנגדות אבץ. סוג זה של פליז משמש בייצור של חומרים אביזר אינסטלציה.

בתחום האלקטרוניקה והמחשוב

-Metalloids משמשים כמוליכים למחצה בענף האלקטרוניקה והמחשבים. במובן זה, הסיליקון הוא המנהיג בסחר המוליכים למחצה המהווה את הבסיס של האלקטרוניקה המודרנית והמחשוב. הסיליקון ונגזרותיו משמשים במחשבים, מתמרים, תאים סולאריים ומסכי LCD.

-טלוריום הוא מוליך למחצה בעל יישומים בתחום האלקטרו-אופטיקה ואלקטרוניקה.

-גרמניום הוא metalloid מוליכים למחצה המשמש יחד עם סיליקון במעגלים משולבים במהירות גבוהה כדי לשפר את הביצועים שלה. למרות גרמניום יש סילק סיליקון במידה מסוימת בפונקציה מוליכים למחצה שלה, השימוש בו שופרה בייצור של שבבים ממוזער.

-גרמניום משמש לייצור פאנלים סולאריים. אפילו הרובוטים הצופים של כוכב הלכת מאדים מכילים גרניום בתאי השמש שלהם. בנוסף, גרמניום משמש לייצור מכ"מים.

פעולת מגן של מטלואידים

בורון והתרכובות הקשורות אליו מעניקים עמידות רבה לחומרים שמהם הוא חלק. זה מאפשר את השימוש בו ביצירת מבנים מרחביים. בנוסף, הם משמשים בפיתוח של מועדוני גולף ומוטות דיג.

פעולת ההגנה של קרביד בורון משמשת מחסומי בקרה בכורים גרעיניים, המגבילה את הדליפה של חומר רדיואקטיבי. בנוסף, בורון קרביד משמש אפודי מגן, שריון של טנקים המלחמה.

סיליקון דו חמצני סיליקה, בצורת חימר או חול, הם מרכיבים חשובים של לבנים, בטון ומלט, המשמש בצורות שונות של בנייה.

אחרים

-גופרית אנטימון משמש זיקוקים פלאש מסוג מנורות של מצלמות.

-בורון הוא חלק המגנטים הניאודימיום.

-סיליקון, פולימר שמקורו בסיליקון, משמש לייצור שמנים ושעווה, שתלים בחזה, עדשות מגע, חומרי נפץ ופירוטכניקה.

-גרמניום משמש לייצור מנורות פלורסנט וכמה דיודות LED. בנוסף, גרמניום משמש גיטרות חשמליות לייצר צליל עיוות אופייני.

-גרמניום משמש ביישום של הדמיה תרמית לשימוש צבאי אש הלחימה.

-אנטימון משמש בייצור של גפרורים ורימוני נותב ואיתור, כמו גם פריימרים מחסנית.

-נתרן borate משמש מעכב בעירה פלסטיק וגומי.

8 אלמנטים metalloid

קבוצה זו של אלמנטים כימיים מורכבת של בורון, סיליקון, אנטימון, Tellurium, גרמניום, ארסן, פולוניום ו אסטטין. עם זאת, המספר הגדול ביותר של חוקרים בתחום הכימיה להוציא polonium ו astatus כמו metalloids.

לכן, הקבוצה של metalloids מקובלת בעיקר, יהיה נוצר על ידי בורון, סיליקון, אנטימון, Tellurium, גרמניום ארסן.

זה כבר הצביע כי polonium הוא מתכתי במובהק, שכן שתי צורות allotropic שלה הם מוליך מתכתי. מצד שני, האסטאין סווג בשנת 2013 כמתכת, אם כי בעבר בשנת 1950 הוא היה מיועד כמו הלוגן, מתכת לא תגובתי.

הגבול בין קבוצות של גורמים נחשבים מתכות, מטלואידים או שאינם מתכות הוא מבלבל. מסיבה זו, כמה חוקרים, המבוססים על תכונה כלשהי, מרמזים על כך שמרכיב זה או אחר צריך להיחשב כמטלואיד. זה כבר הצביע, למשל, כי פחמן, אלומיניום או סלניום צריך להיות מסווג כמו metalloids.

זה כבר ניסה לקבוע קריטריונים לבחירה המאפשרים לסווג אלמנט כימי כמו מתכת, מטלואידים או שאינם מתכת. בין קריטריונים לבחירה אחרים הם אנרגיה יינון, electronegativity ואת יעילות האריזה של אלמנטים כימיים שונים.

הפניות

1. עדן פרנסיס. (2002). סיווג האלמנטים. נלקח מ: dl.clackamas.edu
2. מתכות, מטלואידים ובלתי - מתכות. נלקח מ: angelo.edu
3. אלמנטים מטלואידים נלקח מתוך: elementos.org.es
4. דוגמה. (2013). מטלואידים נלקח מ: ejemplode.com
5. ויקיפדיה. (2018). מטאלואידית. מתוך: en.wikipedia.org
6. כימיה מהר מהיר. (2011). מטלואידים (Semimetals). נלקח מ: chemistry.patent-invent.com
7. עורכי האנציקלופדיה בריטניקה. (18 באוקטובר 2016). מטאלואידית. נלקח מ: britannica.com