Caracteristici, proprietăți și utilizări ale metaloizilor

metaloid sau semimetale reprezintă un grup de elemente chimice cu proprietăți fizice și chimice intermediare între metale și nemetale. Majoritatea cercetătorilor chimici acceptă următoarele elemente chimice ca metaloide: bor, siliciu, arsenic, germaniu, antimoniu și telur (verde în imaginea de mai jos).

Cu toate acestea, un grup mai mic de cercetători adaugă polio, astatină (albastru) și seleniu (roz) la metaloizi.

Chiar și pe baza unor proprietăți, ele sugerează că elementele chimice carbon și aluminiu (galben) ar trebui de asemenea considerate metaleloide.

index

• 1 Caracteristicile principale ale metaloidelor
  • 1.1 Situația din tabelul periodic
  • 1.2 Formează aliaje cu metale
  • 1.3 Semiconductoare electrice
  • 1.4 Baza industriei electronice
  • 1.5 Stări allotropice
• 2 Proprietăți fizice și chimice
  • 2.1 Proprietăți fizice
  • 2.2 Proprietăți chimice
• 3 Utilizări
  • 3.1 Despre ființele vii
  • 3.2 În pahare și emailuri
  • 3.3 În producția de materiale de calitate superioară
  • 3.4 În electronică și calcul
  • 3.5 Acțiunea de protecție a metaloidelor
  • 3.6 Altele
• 4 cele 8 elemente metaloidale
• 5 Referințe

Caracteristicile principale ale metaloidelor

Situația în tabelul periodic

Metaloidele sunt situate în tabelul periodic într-o diagonală descendentă între coloanele 13, 14, 15, 16 și 17, începând cu bor în colțul din stânga sus și terminând cu astatina în colțul din dreapta jos.

Metalele sunt situate la stânga metaloidelor și nemetalele în dreapta lor; prin urmare, ele reprezintă limita dintre ambele tipuri de materie.

Ele formează aliaje cu metale

Metaloizii formează aliaje cu metale și reacționează cu nemetalele, de exemplu, cu oxigen, sulf și halogeni.

Semiconductoare electrice

În cea mai mare parte, ele sunt considerate ca semiconductori electrice, conductibilitatea lor fiind dependentă de temperatură. La temperaturi scăzute, conductibilitatea electrică este scăzută, astfel încât acestea îndeplinesc o funcție a izolatoarelor electrice, dar pe măsură ce își încălzesc capacitatea de a conduce electricitatea.

Baza industriei electronice

Semiconductorii reprezintă baza dezvoltării industriei electronice, precum și cea a calculatoarelor și informaticii. De asemenea, aplicația care a fost făcută din siliciu a fost foarte utilă în acest domeniu.

Stările alotropice

Metalloidele au stări alotropice diferite (forme cristaline diferite); De exemplu, arsenic are cristale negre, galbene sau gri.

În natură ele nu se găsesc, de obicei, ca elemente chimice pure, ci mai degrabă asociate sau formând agregate în minerale împreună cu plumb, sulf, fier etc.

Proprietăți fizice și chimice

Proprietăți fizice

Ele apar ca solide strălucitoare. În acest aspect se aseamănă cu metalele. Ele sunt fragile și nu foarte elastice, astfel încât acestea nu pot fi întinse sub formă de sârmă, adică nu sunt foarte ductile. În plus, transformarea sa în foi este dificilă, astfel că metaloizii nu sunt maleabili.

Ele sunt capabile să efectueze electricitate și temperatură, deși într-o măsură mai mică decât metalele. În cadrul metaloidelor există elemente chimice care, pe baza structurilor lor de bandă, sunt clasificate ca semiconductori.

Acest grup constă din bor, siliciu, germaniu și antimoniu. Arsenicul și telurul sunt clasificate ca semimetale.

Punctele de fuziune

Boro 2.076º C; Silicon 1.414º C; Germanium 938,25 C; Arsenic 817º C; Antimoniu 630,13 ° C; Telur 449,51º C și Poloniu 254º C.

Puncte de fierbere

Bor 3,927 ° C; Silicon 3,265 ° C; Germanium 2,833º C; Arsenic 614º C; Antimon 1,587 ° C; Telurio 988º C și Polonio 962º C.

densitățile

Bor 2.34 g / cm³: Siliciu 2,33 g / cm³; Germaniu 5,323 g / cm³; Arsenic 5,727; Antimoniu 6,697 g / cm³; Telur 6,24 g / cm³ și Poloniu 9,32 g / cm³.

Proprietăți chimice

Ele se comportă în mod similar cu nemetalele, formează oxacide ca SiO₂ și au un comportament amfoteric. Metalloidele se pot comporta ca un acid sau o bază în funcție de pH-ul mediului.

aplicații

Despre ființele vii

- Arsenicul este utilizat în agricultură ca insecticid și erbicid. În plus, se utilizează pentru ao plasa ca o soluție pulbere sau lichidă pe bovine pentru a elimina insectele și paraziții de la animal. Arsenatul de calciu se utilizează pentru a îndepărta țesătura din capsula de bumbac.

Arsenicul este folosit ca conservant al lemnului datorită toxicității acestuia la insecte și ciuperci.

-Arsenic este utilizat în tratamentul leucemiei acide promielocitare, un tip de cancer de sânge. Se utilizează în dezvoltarea soluției Fowler pentru utilizarea în tratamentul psoriazisului. Un izotop radioactiv al arsenicului (⁷⁴As) este utilizat în localizarea tumorilor canceroase prezente în corpul uman.

-Arsenic face parte din Melarsoprol, un medicament utilizat în tratamentul Trypanosomizei umane africane.Boala parazitară transmisă de zbura tsetse.

- Oxidul de telur a fost utilizat în tratamentul dermatitei seboreice. De asemenea, alți compuși de telur sunt utilizați ca agenți antimicrobieni.

Bor, sub formă de acid boric, este folosit ca un antiseptic usor în ochi, nas și gât.

În pahare și emailuri

-Tellurile sunt utilizate în producția de sticlă albastră, brună și roșie. Metalloidul poate depozita electrolitic pe argint care produce un finisaj negru.

-Antimonul este folosit pentru a da ochelarilor și emailurilor o nuanță galbenă. Bor este utilizat în producția de sticlă și ceramică. În special, sticla borosilicată este rezistentă la schimbări de temperatură, motiv pentru care este utilizată în laboratoare pentru reacții chimice și distilare.

-În casă puteți coace mâncarea folosind sticlă borosilicat, fără a sparge vasele folosite.

Siliconul este baza principală a industriei de sticlă, intervenind în fabricarea aproape a tuturor obiectelor de sticlă.

- Oxidul de germaniu este utilizat în fabricarea lentilelor pentru camere și lentile de microscoape. În plus, este utilizat în dezvoltarea nucleului fibrei optice a numeroase aplicații.

În producția de materiale de calitate superioară

Arsenicul formează aliaje cu plumb, producând o scădere a punctului de topire al acestuia. Acest lucru cauzează o duritate mai mare în aliajul utilizat în producerea de focuri

Adăugarea unei cantități de telur între 0,1% și 0,6% dintr-un aliaj de plumb crește rezistența la coroziune și tracțiune cu o creștere a flexibilității. Telurul este de obicei adăugat la fontă pentru a produce o întărire a stratului de suprafață al pieselor întărite.

- Antimoniul este utilizat în aliaje pentru a produce rulmenți, plăci de acumulatori și materiale tipografice.

Siliconul este utilizat în producerea de aliaje cu o rezistență sporită la acizi. Acesta este cazul lui Durirón, care conține 14% siliciu.

Aliajul de siliciu, fier și aluminiu este utilizat pentru fabricarea unor părți de duritate mare, care sunt utilizate în industria automobilelor.

Arsenicul formează aliaje cu platină și cupru pentru a-și spori rezistența la coroziune. De asemenea, arsenul este adăugat la alfa-alamă pentru a crește rezistența la zinc. Acest tip de alamă este utilizat în fabricarea de materiale auxiliare pentru instalații sanitare.

În electronică și calcul

-Metalloidele sunt utilizate ca semiconductori în industria electronică și informatică. În acest sens, siliciul este lider în comerțul cu semiconductori care formează baza electronicii moderne și a calculatoarelor. Siliconul și derivații săi sunt utilizați în computere, traductoare, celule solare și ecrane LCD.

-Telurul este un semiconductor care are aplicații în electrotehnică și electronică.

- Germanium este un metaloid semiconductor care este utilizat împreună cu siliciul în circuite integrate de mare viteză pentru a-și îmbunătăți performanțele. Deși germaniul a deplasat siliciul într-o anumită măsură în funcția sa de semiconductor, utilizarea acestuia a fost îmbunătățită în producerea de cipuri miniaturizate.

- Germanium este utilizat în dezvoltarea panourilor solare. Chiar și roboții de căutare ai planetei Marte conțin germaniu în celulele lor solare. În plus, germaniul este utilizat în fabricarea de radare.

Acțiunea de protecție a Metalloidelor

Borul și compușii săi înrudiți conferă o mare rezistență materialelor din care face parte. Acest lucru permite utilizarea sa în crearea structurilor spațiale. În plus, ele sunt utilizate în pregătirea de cluburi de golf și tije de pescuit.

Acțiunea protectoare a carburii de bor este folosită ca bariere de control în reactoarele nucleare, limitând scurgerea materialului radioactiv. În plus, carbura de bor este folosită în veste antiglonț și în blindarea tancurilor de război.

Dioxidul de siliciu și silicele, sub formă de lut sau nisip, sunt componente importante ale cărămizilor, betonului și cimentului, utilizate în diferite forme de construcție.

alții

- Sulfura de antimoniu este utilizată în focuri de artificii și lămpi de tip flash cu camere.

-Borus face parte din magneții de neodim.

Siliconul, un polimer derivat din siliciu, este utilizat în prepararea uleiurilor și a cerurilor, a implanturilor mamare, a lentilelor de contact, a explozivilor și a pirotehnicelor.

- Germanium este utilizat în dezvoltarea lămpilor fluorescente și a unor diode LED. În plus, germaniul este utilizat în chitare electrice pentru a produce un ton caracteristic de distorsiune.

- Germanium este utilizat în aplicarea imaginilor termale pentru utilizări militare și combaterea incendiilor.

-Antimonul este utilizat în fabricarea de chibrituri și markere și locatoare, precum și în cartușe pentru cartușe.

- Boratul de sodiu este utilizat ca retardator al arderii în materiale plastice și cauciuc.

Cele 8 elemente metaloidale

Acest grup de elemente chimice constă din bor, siliciu, antimoniu, telur, germaniu, arsenic, poloniu și astatină.Cu toate acestea, cel mai mare număr de cercetători din domeniul chimiei exclud poloniul și astatus ca metaloizi.

Prin urmare, grupul de metaloizii acceptat în cea mai mare parte, ar fi format din bor, siliciu, antimoniu, telur, germaniu și arsen.

Sa subliniat că poloniul este distinct metalic, deoarece cele două forme alotropice sunt conductori metalici. Pe de altă parte, astatina a fost clasificată în 2013 ca metal, deși anterior în 1950 a fost desemnată ca un halogen, un metal nereactiv.

Limita dintre grupurile de elemente considerate metale, metaloide sau nemetale este neclară. Din acest motiv, unii cercetători, bazați pe anumite proprietăți, sugerează că acest element sau acel element ar trebui considerat ca un metalloid. Sa subliniat, de exemplu, că carbonul, aluminiu sau seleniul ar trebui clasificate ca metaloide.

S-a încercat să se stabilească criterii care să permită rang un element chimic sub formă de metal, metaloid sau metal. Printre alte criterii de selecție se numără energia de ionizare, electronegativitatea și eficiența de ambalare a diferitelor elemente chimice.

referințe

1. Eden Francis. (2002). Clasificarea elementelor. Luat de la: dl.clackamas.edu
2. Metale, Metalloide și Nonmetal. Luată de la: angelo.edu
3. Elemente. Metaloid. Luat de la: elementos.org.es
4. Ejemplode. (2013). Metaloid. Luat de la: ejemplode.com
5. Wikipedia. (2018). Metaloid. Luată de la: en.wikipedia.org
6. Chimie Quick Fast. (2011). Metaloide (semimetale). Luat de la: chemistry.patent-invent.com
7. Editorii Encyclopaedia Britannica. (18 octombrie 2016). Metaloid. Luat de la: britannica.com