METALLOIDS: MGA KATANGIAN, KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang metalloids o semimetals ay isang pangkat ng mga elemento ng kemikal na may mga pisikal na katangian at agwat ng pagitan ng mga metal at nonmetals. Karamihan sa mga mananaliksik ng kemikal ay tinatanggap ang mga sumusunod na elemento ng kemikal bilang metalloids: boron, silikon, arsenic, germanium, antimonyo, at tellurium (berde sa imahe sa ibaba).

Gayunpaman, ang isang mas maliit na grupo ng mga mananaliksik ay nagdaragdag ng polonium, astate (asul na kulay) at selenium (kulay rosas sa kulay) sa mga metal.

Pinagmulan: Ni Sandbh, mula sa Wikimedia Commons

Kahit na batay sa ilang mga pag-aari, iminumungkahi nila na ang mga elemento ng kemikal na carbon at aluminyo (dilaw sa kulay) ay dapat ding isaalang-alang bilang mga metalloids.

Pangunahing katangian ng metalloids

Sitwasyon sa pana-panahong talahanayan

Ang mga metalloids ay matatagpuan sa pana-panahong talahanayan sa isang paitaas na pahilis sa pagitan ng mga haligi 13, 14, 15, 16, at 17, na nagsisimula sa boron sa kaliwang kaliwa at nagtatapos sa astatine sa ibabang kanan.

Ang mga metal ay matatagpuan sa kaliwa ng metalloids at nonmetals sa kanilang kanan; samakatuwid, kinakatawan nila ang hangganan sa pagitan ng parehong uri ng bagay.

Bumubuo sila ng mga haluang metal na may mga metal

Ang mga metalloids ay bumubuo ng mga haluang metal na may mga metal at gumanti sa mga nonmetals, halimbawa oxygen, asupre, at halogens.

Mga electric semiconductors

Para sa pinaka-bahagi sila ay itinuturing na mga de-koryenteng semiconductor, ang kanilang pag-uugali ay nakasalalay sa temperatura. Sa mababang temperatura, ang elektrisidad na pag-uugali ay mababa, kaya kumikilos sila bilang mga insulator ng elektrikal, ngunit habang pinapainit nila, ang kanilang kakayahang magsagawa ng pagtaas ng kuryente.

Base sa Industriya ng Elektronika

Ang mga Semiconductor ay ang batayan ng pag-unlad ng industriya ng elektroniko, pati na rin sa pag-compute at impormatibo. Gayundin, ang application na ginawa ng silikon ay naging kapaki-pakinabang sa larangan na ito.

Mga estado ng Allotropic

Ang mga metalloids ay may iba't ibang mga estado ng allotropic (magkakaibang mga form ng mala-kristal); sa gayon, halimbawa, ang arsenic ay may itim, dilaw o kulay abo na kristal.

Sa likas na katangian, hindi sila karaniwang matatagpuan bilang purong mga elemento ng kemikal, ngunit sa halip na nauugnay o bumubuo ng mga pinagsama-sama sa mga mineral kasama ang tingga, asupre, bakal, atbp.

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Mga katangiang pang-pisikal

Lumilitaw ang mga ito bilang makintab na solido. Kaugnay nito ay kahawig nila ang mga metal. Ang mga ito ay malutong at hindi masyadong nababanat, kaya hindi sila maaaring mabaluktot sa isang wire, iyon ay, hindi sila masyadong ductile. Bilang karagdagan, ang pagbabagong-anyo nito sa mga sheet ay mahirap, kaya ang mga metalloid ay hindi masyadong malulungkot.

May kakayahan silang magsagawa ng kuryente at temperatura, bagaman sa mas mababang antas kaysa sa mga metal. Sa loob ng metalloids mayroong mga elemento ng kemikal na, batay sa kanilang mga istruktura ng banda, ay naiuri bilang mga semiconductors.

Ang pangkat na ito ay binubuo ng boron, silikon, germanium, at antimonya. Ang Arsenic at tellurium ay inuri bilang semi-metal.

Mga Punto ng Fusion

Boron 2,076 ° C; Silikon 1,414 ° C; Germanium 938.25 ° C; Arsenic 817 ° C; Antimonyo 630.13 ° C; Tellurium 449.51º C at Polonium 254º C.

Mga punto ng boiling

Boron 3,927 ° C; Silikon 3,265 ° C; Germanium 2,833 ° C; Arsenic 614 ° C; Antimonya 1,587º C; Tellurium 988º C at Polonium 962º C.

Densities

Boron 2.34 g / cm ³ : Silicon 2.33 g / cm ³ ; Germanium 5.323 g / cm ³ ; Arsenic 5,727; Antimonya 6.697 g / cm ³ ; Tellurium 6.24 g / cm ³ at Polonium 9.32 g / cm ³ .

Mga katangian ng kemikal

Kumikilos sila sa isang katulad na paraan sa mga nonmetals, bumubuo sila ng mga oxacids tulad ng SiO ₂ at may pag-uugali ng amphoteric. Ang mga metalloids ay maaaring kumilos tulad ng isang acid o isang base depende sa pH ng daluyan.

Aplikasyon

Tungkol sa mga nabubuhay na nilalang

-Arsenic ay ginagamit sa agrikultura bilang isang insekto at pestisidyo. Bilang karagdagan, ginagamit ito upang ilagay ito bilang isang pulbos o sa likido na solusyon sa mga hayop upang maalis ang mga insekto at mga parasito mula sa hayop. Ang calcium arsenate ay ginagamit upang patayin ang cotton boll weevil.

-Arsenic ay ginagamit bilang pang-imbak ng kahoy dahil sa pagkakalason nito sa mga insekto at fungi.

-Arsenic ay ginagamit sa paggamot ng Acute Promyelocytic Leukemia, isang uri ng kanser sa dugo. Ginagamit ito sa paghahanda ng solusyon ng Fowler para magamit sa paggamot ng psoriasis. Ang isang radioactive isotope ng arsenic ( ⁷⁴ As) ay ginagamit sa lokalisasyon ng mga cancer na bukol na naroroon sa katawan ng tao.

-Arsenic ay bahagi ng Melarsoprol, isang gamot na ginagamit sa paggamot ng Human African Trypanosomiasis. Ang sakit na parasitiko na ipinadala ng fly tsetse.

Ang Tellurium oxide ay ginamit sa paggamot ng seborrheic dermatitis. Gayundin, ang iba pang mga compound ng tellurium ay ginagamit bilang mga ahente ng antimicrobial.

-Boron, sa anyo ng boric acid, ay ginagamit bilang banayad na antiseptiko sa mga mata, ilong at lalamunan.

Sa baso at enamels

Ang Tellurium ay ginagamit sa paggawa ng asul, kayumanggi at pulang baso. Ang metalloid ay maaaring ideposito ng electrolytically sa pilak na paggawa ng isang madilim na tapusin.

-Antimony ay ginagamit upang magbigay ng baso at enamels isang dilaw na kulay. Ang Boron ay ginagamit sa paggawa ng salamin at keramika. Sa partikular, ang baso ng borosilicate ay lumalaban sa mga pagbabago sa temperatura, na kung saan ito ay ginagamit sa mga laboratoryo sa mga reaksyon ng kemikal at distillation.

-Sa bahay, ang pagkain ay maaaring lutuin gamit ang borosilicate na baso, nang hindi nagiging sanhi ng mga kagamitan na ginamit upang masira.

-Silicon ay ang pangunahing base ng industriya ng salamin, kasangkot sa paggawa ng halos lahat ng mga bagay na salamin.

-Germanium oxide ay ginagamit sa paggawa ng mga photographic camera lens at microscope lens. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa paggawa ng pangunahing mga optical fibers para sa maraming mga aplikasyon.

Sa paggawa ng mas mataas na kalidad na mga materyales

-Arsenic form alloys na may tingga, na gumagawa ng isang pagbawas sa kanyang pagkatunaw point. Ito ay nagiging sanhi ng isang mas mataas na tigas sa haluang metal na ginamit sa paggawa ng shot.

-Ang pagdaragdag ng isang halaga ng tellurium sa pagitan ng 0.1% at 0.6% ng isang haluang metal na may tingga ay nagdaragdag ng paglaban nito sa kaagnasan at traksyon na may pagtaas ng kakayahang umangkop. Ang Tellurium ay madalas na idinagdag upang maghagis ng bakal upang patigasin ang layer ng ibabaw ng mga tempered na bahagi.

-Antimony ay ginagamit sa mga haluang metal upang makagawa ng mga bearings, accumulator plate at materyales sa pag-print.

-Silicon ay ginagamit sa paggawa ng mga haluang metal na may higit na pagtutol sa mga acid. Ganito ang kaso ng Duriron, na naglalaman ng 14% silikon.

Ang haluang metal ng silikon, bakal at aluminyo ay ginagamit para sa paggawa ng mga napakahirap na bahagi, na ginagamit sa industriya ng automotiko.

-Arsenic form alloys na may platinum at tanso upang madagdagan ang paglaban nito sa kaagnasan. Gayundin, ang arsenic ay idinagdag sa alpha-tanso upang madagdagan ang paglaban ng sink. Ang ganitong uri ng tanso ay ginagamit sa paggawa ng mga materyales sa accessory para sa pagtutubero.

Sa electronics at computing

-Metalloids ay ginagamit bilang semiconductors sa electronics at industriya ng computing. Sa kahulugan na ito, ang silikon ay pinuno sa kalakalan ng semiconductor na bumubuo ng batayan ng modernong elektronika at kompyuter. Ang mga silikon at derivatives ay ginagamit sa mga computer, transitors, solar cells, at LCD screen.

-Tellurium ay isang semiconductor na may mga aplikasyon sa electro-optics at electronics.

-Germanium ay isang semiconductor metalloid na ginagamit kasabay ng silikon sa high-speed integrated circuit upang mapabuti ang pagganap. Kahit na ang germanium ay medyo inilipat na silikon sa papel nito bilang isang semiconductor, ang paggamit nito sa miniaturized chips ay pinahusay.

AngGermanium ay ginagamit sa paggawa ng mga solar panel. Kahit na ang paggalugad ng mga robot sa planeta Mars ay naglalaman ng germanium sa kanilang mga solar cells. Bukod dito, ang germanium ay ginagamit sa paggawa ng mga radar.

Proteksyon na Pagkilos ng Metalloids

Ang Boron at ang mga kaugnay na compound nito ay nagbibigay ng mahusay na pagtutol sa mga materyales na kung saan ito ay isang bahagi. Pinapayagan nito ang paggamit nito sa paglikha ng mga spatial na istruktura. Bilang karagdagan, ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga golf club at fishing rod.

Ang proteksyon na aksyon ng boron carbide ay ginagamit bilang mga hadlang sa pagkontrol sa mga reaktor ng nuklear, na nililimitahan ang pagtagas ng radioactive material. Bukod dito, ang boron carbide ay ginagamit sa mga bulletproof vests at sa arm ng mga tank tank.

Ang silikon dioxide at silica, sa anyo ng luad o buhangin, ay mga mahahalagang sangkap ng mga tisa, kongkreto at semento, na ginagamit sa iba't ibang anyo ng konstruksyon.

Ang iba pa

-Antimony sulfide ay ginagamit sa mga paputok at flash lamp sa mga camera.

Ang Boron ay bahagi ng mga magnet na neodymidium.

-Silicone, isang polimer na nagmula sa silikon, ay ginagamit sa paggawa ng mga langis at waxes, implants ng suso, contact lente, explosives at sa pyrotechnics.

AngGermanium ay ginagamit sa paggawa ng mga fluorescent lamp at ilang mga LED diode. Bilang karagdagan, ang germanium ay ginagamit sa mga electric guitars upang makabuo ng isang katangian ng pagbaluktot na katangian.

AngGermanium ay ginagamit sa thermal imaging application para sa paggamit ng militar at pakikipaglaban sa sunog.

-Antimony ay ginagamit sa paggawa ng mga tugma at tracer at mga grenade ng tagahanap, pati na rin sa mga primer para sa mga cartridges.

-Sodium borate ay ginagamit bilang isang pagkasunog ng pagkasunog sa plastik at mga basura.

Ang 8 elemento ng metalloid

Ang pangkat na ito ng mga elemento ng kemikal ay binubuo ng boron, silikon, antimonya, tellurium, germanium, arsenic, polonium, at astig. Gayunpaman, ang pinakamalaking bilang ng mga mananaliksik sa larangan ng kimika ay hindi kasama ang polonium at astig bilang metalloids.

Samakatuwid, ang pinakalawak na tinanggap na pangkat ng mga metalloid ay binubuo ng boron, silikon, antimonya, tellurium, germanium at arsenic.

Ang Polonium ay nabanggit na natatanging metal, dahil ang dalawang mga allotropic form na ito ay mga conductor ng metal. Sa kabilang banda, ang astatine ay inuri sa 2013 bilang isang metal, bagaman dati noong 1950 ay itinalaga ito bilang isang halogen, isang reaktibo na di-aktibo.

Ang hangganan sa pagitan ng mga pangkat ng mga elemento na itinuturing na mga metal, metalloids o hindi metal ay hindi malinaw. Para sa kadahilanang ito, ang ilang mga mananaliksik, batay sa ilang mga pag-aari, ay nagmumungkahi na ito o ang sangkap na ito ay dapat isaalang-alang bilang metalloid. Ito ay itinuro, halimbawa, na ang carbon, aluminyo o seleniyum ay dapat na uriin bilang metalloids.

Ang isang pagtatangka ay ginawa upang maitaguyod ang mga pamantayan sa pagpili na nagbibigay-daan sa pag-uuri ng isang elemento ng kemikal bilang metal, metalloids o di-metal. Ang iba pang pamantayan sa pagpili ay kinabibilangan ng enerhiya ng ionization, electronegativity, at kahusayan ng packing ng iba't ibang mga elemento ng kemikal.

Mga Sanggunian

1. Eden Francis. (2002). Pag-uuri ng Mga Elemento. Kinuha mula sa: dl.clackamas.edu
2. Mga metal, Metalloids, at Nonmetals. Kinuha mula sa: angelo.edu
3. Mga elemento. Mga metalloids. Kinuha mula sa: elements.org.es
4. Halimbawa ng. (2013). Mga metalloids. Kinuha mula sa: halimbawalede.com
5. Wikipedia. (2018). Metalloid. Kinuha mula sa: en.wikipedia.org
6. Mabilis na Pag-aayuno ng Chemistry. (2011). Metalloids (Semimetals). Kinuha mula sa: chemistry.patent-invent.com
7. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (2016, Oktubre 18). Metalloid. Kinuha mula sa: britannica.com