Tabla de Contenidos
Metaloizii sau semimetalele sunt elemente cu proprietăți intermediare între metale și nemetale. Ca grup, metaloizii au cel puțin un alotrop lucios, cu aspect metalic. Solidele sunt casante, cu proprietăți chimice nemetalice. Deși metaloizii nu sunt buni conductori electrici sau termici, ei sunt semiconductori excelenți și formează oxizi amfoteri .
Metaloizi în tabelul periodic
Există 70 de metale sau metaloizi și se numără printre nemetalele din tabelul periodic al elementelor. Elementele din această categorie au proprietăți intermediare între nemetale și metale. Elementele exacte care sunt considerate metaloizi fac obiectul dezbaterii, deoarece diferite sisteme de clasificare consideră diferitele elemente ca fiind metaloizi .
Cu toate acestea, următoarele elemente sunt considerate în general a fi metaloizi sau semimetale: bor (5), siliciu (14), germaniu (32), arsen (33), antimoniu (51), teluriu (52) și astatin (85).
structura metaloizilor
Metaloizii au o structură cristalină care rezultă dintr-o legătură covalentă. Siliciul elementar, antimoniul, arsenul, germaniul și telurul au un luciu ridicat, făcându-le să arate ca metale. Când sunt cristalizate, germaniul și siliciul au o structură asemănătoare unui diamant. Atomii din cristal au legături covalente care îi ancorează la patru atomi vecini la colțurile unui tetraedru. Monocristalele de germaniu și siliciu sunt formate din molecule tridimensionale uriașe.
Arsenicul are mai mulți alotropi diferiți, cel mai stabil fiind cel cu o structură stratificată de foi de atomi de arsen. Atomii de arsen sunt legați de alți trei atomi care îi înconjoară. Atât antimoniul, cât și arsenul au structuri asemănătoare grafitului dispuse într-o rețea. Telurul conține cristale cu lanțuri nesfârșite de atomi de telur în formă de spirală.
Borul formează un icosaedru cu atomi de bor la fiecare colț, iar structura cristalină este transparentă. Cel mai comun aranjament de atomi este unul în care aceștia sunt extrem de aproape unul de celălalt, cu legături bor-bor având o lungime de aproximativ 176 µm. Există și alte forme de icosaedri, care au o aranjare diferită a atomilor de bor.
Metaloidul de siliciu formează cu ușurință compuși cu oxigenul, creând legături în format Si-O-Si. Aceste legături sunt extrem de importante în formarea mineralelor, la fel ca legăturile de carbon care sunt atât de importante în formarea compușilor organici la plante și animale.
Proprietățile fizice și chimice ale metaloizilor
Proprietățile fizice sunt caracteristici care pot fi documentate sau observate fără a modifica substanța elementului, fără a schimba grupul de molecule din substanțe. Pe de altă parte, proprietățile fizice includ aspecte precum punctul de îngheț și densitatea. Proprietățile fizice ale metaloizilor sunt următoarele:
- Metaloizii au o stare solidă a materiei.
- În general, metaloizii au un luciu metalic.
- Metaloizii au elasticitate redusă, sunt foarte fragili.
- Greutățile intermediare sunt elemente semiconductoare și permit transmiterea medie a căldurii.
Proprietățile chimice sunt cele care definesc modul în care o substanță interacționează sau reacționează cu alte substanțe sau transformă o substanță în alta. Reacțiile chimice sunt singurul moment în care proprietățile chimice ale unui element pot fi cuantificate. Pe de altă parte, reacțiile chimice includ fenomene precum precipitarea, arderea, aburirea, explozia etc. Proprietățile chimice ale metaloizilor sunt următoarele:
- Metaloizii formează cu ușurință gaze atunci când sunt oxidați.
- Pentru a crea aliaje, metaloizii pot fi combinați cu metale.
- Metaloizii au alotropi metalici și nemetalici diferiți .
- Când metaloizii se topesc, unii se contractă.
- Metaloizii pot reacționa cu halogenii pentru a forma compuși.
Utilizări obișnuite ale metaloizilor
Metaloizii sunt mai fragili și nu au utilitate structurală în forma lor pură. Acești compuși pot fi utilizați ca:
- Aliaje . La începutul istoriei compușilor intermetalici, metalurgistul britanic Cecil Desch a observat că anumite elemente nemetalice sunt capabile să formeze compuși pur metalici cu metalele, astfel încât aceste elemente specifice pot intra în compoziția aliajelor.
- Agenți biologici. În general, cele șase elemente sunt recunoscute ca metaloizi cu proprietăți dietetice, medicinale sau toxice. Compușii de antimoniu și arsenic sunt deosebit de toxici; siliciul, borul și, eventual, arsenul sunt principalele oligoelemente. Siliciul, borul, antimoniul și arsenul au aplicații medicale. În același timp, se crede că telurul și germaniul au potențial.
- Catalizatori . Triclorura și trifluorura de bor pot fi utilizate ca catalizatori în electronică și sinteza organică; tribromura poate fi utilizată la fabricarea diboranului. În plus, liganzii de bor netoxici ar putea înlocui liganzii toxici de fosfor în unii catalizatori de metale tranziționale.
Fapte interesante despre unii metaloizi
- Cel mai abundent metaloid din scoarța terestră este siliciul, care este al doilea element cel mai abundent în general (oxigenul este primul).
- Cel mai puțin abundent metaloid natural este telurul.
- Metaloizii sunt valoroși în industria electronică, de exemplu siliciul este folosit pentru a face cipurile găsite în telefoane și computere.
- Arsenicul și poloniul sunt metaloizi foarte toxici.
- Antimoniul și telurul sunt utilizate în principal în aliajele metalice pentru a adăuga proprietăți dorite.
Fântână
Lopez, M. (2018). Metaloizi . Monografie.
