Характеристики, свойства и использование металлоидов

металлоид или полуметаллы представляют собой группу химических элементов с физико-химическими свойствами, промежуточными между металлов и неметаллов. Большинство исследователей согласны, как химические металлоидов в следующих химических элементов: бор, кремний, мышьяк, германий, сурьма и теллур в (зеленый в нижней части).

Однако небольшая группа исследователей добавляет полиомиелит, астатин (синий) и селен (розовый) в металлоиды..

Даже, основываясь на некоторых свойствах, они предполагают, что химические элементы углерод и алюминий (желтый) также следует рассматривать как металлоиды..

индекс

• 1 Основные характеристики металлоидов
  • 1.1 Ситуация в периодической таблице
  • 1.2 Формы сплавов с металлами
  • 1.3 Электрические полупроводники
  • 1.4 Основы электронной промышленности
  • 1.5 Аллотропические состояния
• 2 Физические и химические свойства
  • 2.1 Физические свойства
  • 2.2 Химические свойства
• 3 использования
  • 3.1 О живых существах
  • 3.2 В очках и эмалях
  • 3.3 При производстве материалов более высокого качества
  • 3.4 В электронике и вычислительной технике
  • 3.5 Защитное действие металлоидов
  • 3.6 Другое
• 4 8 металлоидных элемента
• 5 ссылок

Основные характеристики металлоидов

Ситуация в периодической таблице

Металлоиды расположены в периодической таблице в нисходящей диагонали между колоннами 13, 14, 15, 16 и 17, начиная с бором в верхнем левом углу и заканчивая астатином в правом нижнем угле.

Металлы расположены слева от металлоидов и неметаллов справа от них; поэтому они представляют границу между обоими типами материи.

Они образуют сплавы с металлами

Металлоиды образуют сплавы с металлами и реагируют с неметаллами, например, с кислородом, серой и галогенами.

Электрические полупроводники

По большей части они считаются электрическими полупроводниками, их проводимость зависит от температуры. При низких температурах электропроводность низкая, поэтому они служат электрическими изоляторами, но по мере нагревания их способность проводить электричество увеличивается.

База электронной промышленности

Полупроводники являются основой развития электронной промышленности, а также вычислительной техники и информатики. Кроме того, применение, которое было сделано из кремния, было очень полезным в этой области..

Аллотропические состояния

Металлоиды имеют разные аллотропные состояния (разные кристаллические формы); так, например, мышьяк представляет черные, желтые или серые кристаллы.

В природе редко встречаются в виде чистых химических веществ, а скорее связанных или агрегированных минералов вместе с свинца, серы, железа и т.д..

Физико-химические свойства

Физические свойства

Они выглядят как яркие твердые частицы. В этом аспекте они напоминают металлы. Они хрупкие и не очень эластичные, поэтому их нельзя растягивать в форме проволоки, то есть они не очень пластичны. Кроме того, его превращение в листы затруднено, так что металлоиды слегка податливы..

Они способны проводить электричество и температуру, хотя в меньшей степени, чем металлы. В металлоидах есть химические элементы, которые, основываясь на их зонной структуре, классифицируются как полупроводники..

Эта группа состоит из бора, кремния, германия и сурьмы. Мышьяк и теллур относятся к полуметаллам.

Fusion Points

Боро 2.076º С; Кремний 1,414ºС; Германий 938,25 С; Мышьяк 817º С; Сурьма 630,13 ° С; Теллур 449,51ºС и полоний 254ºС.

Точки кипения

Бор 3,927ºС; Кремний 3265 ° С; Германий 2833ºС; Мышьяк 614º С; Сурьма 1,587 ° С; Телурио 988º С и Полонио 962º С.

плотности

Бор 2,34 г / см³: Кремний 2,33 г / см³; Германий 5,323 г / см³; Мышьяк 5727; Сурьма 6,697 г / см³; Теллур 6,24 г / см³ и полоний 9,32 г / см³.

Химические свойства

Они ведут себя так же, как неметаллы, образуют оксиды, такие как SiO₂ и у них амфотерное поведение. Металлоиды могут вести себя как кислота или основание в зависимости от рН среды.

приложений

О живых существах

-Мышьяк используется в сельском хозяйстве в качестве инсектицида и гербицида. Кроме того, он используется для размещения в виде порошка или жидкого раствора для крупного рогатого скота для уничтожения насекомых и паразитов у животного. Арсенат кальция используется для устранения долгоносика из хлопковой капсулы.

-Мышьяк используется в качестве консерванта для древесины из-за его токсичности для насекомых и грибков.

-Мышьяк используется в лечении острого промиелоцитарного лейкоза, типа рака крови. Он используется при разработке решения Фаулера для лечения псориаза. Радиоактивный изотоп мышьяка (⁷⁴А) используется при локализации раковых опухолей, присутствующих в организме человека.

-Мышьяк входит в состав Меларсопрола, лекарственного средства, используемого при лечении африканского трипаносомоза человека. Паразитарная болезнь, передаваемая мухой цеце.

-Оксид теллура был использован при лечении себорейного дерматита. Аналогично, другие соединения теллура используются в качестве противомикробных агентов..

-Бор в форме борной кислоты используется в качестве мягкого антисептика для глаз, носа и горла..

В очках и эмалях

-Теллур используется в производстве синих, коричневых и красных очков. Металлоид может быть нанесен электролитически на серебро с черноватой отделкой.

-Сурьма используется для придания стеклам и глазурям желтого оттенка. Бор используется в производстве стекол и керамики. В частности, боросиликатное стекло устойчиво к изменениям температуры, поэтому его используют в лабораториях для химических реакций и дистилляции..

-В домашних условиях можно испечь еду с использованием боросиликатного стекла, не разбивая использованную посуду.

-Кремний является основной базой стекольной промышленности, вмешиваясь в производство практически всех стеклянных предметов.

-Оксид германия используется при изготовлении линз камер и линз микроскопов. Кроме того, он используется в разработке сердцевины из оптических волокон многочисленных приложений.

В производстве более качественных материалов

-Мышьяк образует сплавы со свинцом, что приводит к снижению температуры плавления. Это вызывает большую твердость в сплаве, который используется в производстве дроби

-Добавление количества теллура между 0,1% и 0,6% сплавом свинца, повышает коррозионную стойкость и прочность на разрыв с повышенной гибкостью. Теллур часто добавляют к расплавленному железу, чтобы произвести упрочнение поверхностного слоя закаленных деталей.

-Сурьма используется в сплавах для изготовления подшипников, аккумуляторных пластин и печатного материала..

-Кремний используется в производстве сплавов с большей устойчивостью к кислотам. Таков случай Дурирона, который содержит 14% кремния.

Сплав кремния, железа и алюминия используется для изготовления деталей большой твердости, которые используются в автомобильной промышленности..

-Мышьяк образует сплавы с платиной и медью для повышения его устойчивости к коррозии. Кроме того, мышьяк добавляется в альфа-латунь для повышения устойчивости к цинку. Этот вид латуни используется при изготовлении вспомогательных материалов для сантехники.

В электронике и вычислительной технике

-Металлоиды используются в качестве полупроводников в электронной и компьютерной промышленности. В этом смысле кремний является лидером в торговле полупроводниками, которая составляет основу современной электроники и вычислительной техники. Кремний и его производные используются в компьютерах, преобразователях, солнечных элементах и ​​ЖК-экранах..

-Теллур - это полупроводник, который применяется в электрооптике и электронике..

-Германий представляет собой полупроводниковый металлоид, который используется вместе с кремнием в высокоскоростных интегральных схемах для улучшения его характеристик. Хотя германий в некоторой степени вытеснил кремний из-за его полупроводниковой функции, его использование было расширено при производстве миниатюрных микросхем.

-Германий используется в производстве солнечных батарей. Даже роботы-разведчики планеты Марс содержат германий в своих солнечных элементах. Кроме того, германий используется при изготовлении радаров.

Защитное действие металлоидов

Бор и родственные ему соединения придают большое сопротивление материалам, частью которых он является. Это позволяет использовать его при создании пространственных структур. Кроме того, они используются при разработке клюшек для гольфа и удочек.

Защитное действие карбида бора используется в качестве контрольного барьера в ядерных реакторах, ограничивая утечку радиоактивного материала. Кроме того, карбид бора используется в бронежилетах и ​​в бронировании военных танков..

диоксида кремния и диоксида кремния в виде глины или песка, являются важными компонентами из кирпича, бетона и цемента, используемые в различных формах строительства.

другие

-Сульфид сурьмы используется в фейерверках и лампах-вспышках камер..

-Бор входит в состав неодимовых магнитов.

-Силикон, полимер, полученный из кремния, используется в производстве масел и восков, грудных имплантатов, контактных линз, взрывчатых веществ и в пиротехнике..

-Германий используется в производстве люминесцентных ламп и некоторых светодиодов. Кроме того, германий используется в электрогитарах для создания характерного тона искажения..

-Германий используется в тепловизионной технике для военных целей и пожаротушения..

-Сурьма используется при изготовлении спичек и трассирующих гранат и локаторов, а также в качестве праймеров для картриджей.

-Борат натрия используется в качестве антипирена в пластмассах и каучуках.

8 металлоидных элементов

Эта группа химических элементов состоит из бора, кремния, сурьмы, теллура, германия, мышьяка, полония и астатина. Однако наибольшее количество исследователей в области химии исключают полоний и астат как металлоиды.

Таким образом, группа металлоидов, наиболее приемлемых, будет состоять из бора, кремния, сурьмы, теллура, германия и мышьяка..

Было отмечено, что полоний является явно металлическим, поскольку его две аллотропные формы являются металлическими проводниками. С другой стороны, астат был классифицирован в 2013 году как металл, хотя ранее, в 1950 году, он был обозначен как галоген, нереакционноспособный металл..

Граница между группами элементов, которые рассматриваются как металлы, металлоиды или неметаллы, сбивает с толку. По этой причине некоторые исследователи, основываясь на каком-то свойстве, предполагают, что тот или иной элемент следует рассматривать как металлоид. Например, было указано, что углерод, алюминий или селен следует классифицировать как металлоиды..

Была предпринята попытка установить критерии отбора, которые позволяют классифицировать химический элемент как металл, металлоиды или неметаллы. Среди других критериев выбора - энергия ионизации, электроотрицательность и эффективность упаковки различных химических элементов..

ссылки

1. Эдем Фрэнсис. (2002). Классификация элементов. Взято из: dl.clackamas.edu
2. Металлы, металлоиды и неметаллы. Взято из: angelo.edu
3. Элементы. Металлоидное. Взято с: elementos.org.es
4. Ejemplode. (2013). Металлоидное. Взято из: ejemplode.com
5. Wikipedia. (2018). Металлоидное. Взято из: en.wikipedia.org
6. Химия Быстрых Фастов. (2011). Металлоиды (полуметаллы). Взято с сайта: chem.patent-invent.com
7. Редакция Британской энциклопедии. (18 октября 2016 г.) Металлоидное. Взято из: britannica.com