Metalloïden zijn een groep elementen in het periodiek systeem die zowel metallische als niet-metallische eigenschappen bezitten. Ze worden ook wel halfmetalen genoemd.
Ze hebben enkele kenmerken van metalen, zoals het vermogen om elektriciteit en warmte te geleiden, maar hebben ook eigenschappen van niet-metalen, zoals broos en niet glanzend.
Laten we metalloïden verder onderzoeken.
Wat zijn metalloïden?
Metalloïden zijn een groep elementen in het periodiek systeem die eigenschappen hebben die tussen metalen en niet-metalen liggen. Ze worden ook wel “halfmetalen” genoemd.
Metalloïden omvatten boor , silicium , germanium , arseen , antimoon en tellurium .
Metalloïden hebben zowel metaalachtige als niet-metaalachtige eigenschappen. Ze kunnen bijvoorbeeld tot op zekere hoogte elektriciteit geleiden, net als metalen, maar ze zijn niet zo goede geleiders als metalen.
Ze hebben ook wat metaalglans en kunnen taai en kneedbaar zijn, hoewel niet zo veel als pure metalen. Bovendien kunnen ze covalente bindingen vormen zoals niet-metalen, maar ze kunnen ook ionische bindingen vormen met metalen.
Deze elementen zijn belangrijk in verschillende industrieën, waaronder de elektronica, waar ze worden gebruikt om halfgeleiders en andere elektronische componenten te maken. [1]
Hoeveel metalloïden zijn er in het periodiek systeem?
Er zijn 6 algemeen bekende metalloïden in het periodiek systeem.
Zij zijn;
- Borium
- silicium
- Germanium
- Arseen
- Antimoon en
- Tellurium
Maar dat is niet helemaal waar. Omdat polonium en astatine ook enkele kenmerken van metalloïden vertonen.
Worden polonium en astatine beschouwd als metalloïden?
De classificatie van polonium en astatine als metalloïden is een onderwerp van discussie onder onderzoekers.
Sommige onderzoekers beweren dat polonium meer metallische eigenschappen vertoont, terwijl astatine meer niet-metaalachtige eigenschappen vertoont, vergelijkbaar met halogenen . [2]
Als gevolg hiervan bestaat er geen universeel aanvaarde definitie van metalloïden. Verschillende onderzoekers kunnen ze definiëren op basis van verschillende criteria, waaronder dichtheid, fysische of chemische eigenschappen.
Bovendien is de classificatie van polonium en astatine vanwege hun synthetische aard en extreem korte halfwaardetijden zelfs nog ingewikkelder.
In zijn huidige vorm omvat de algemeen aanvaarde lijst van metalloïden of halfmetalen op het periodiek systeem zes elementen.
Lopend onderzoek en een evoluerend begrip van de eigenschappen van de elementen kunnen echter in de toekomst leiden tot veranderingen in de classificatie van polonium en astatine.
Halfgeleidereigenschappen van metalloïden
Metalloïden zijn elementen met halfgeleidereigenschappen. Dit betekent dat ze een gemiddelde geleidbaarheid hebben tussen metalen en niet-metalen.
Metalloïden zijn geen goede geleiders zoals metalen, maar hun geleidbaarheid is hoger dan die van niet-metalen.
Metalloïden worden halfgeleiders genoemd omdat hun energiebandafstand tussen die van geleiders en isolatoren ligt.
Laten we dit begrijpen met eenvoudige afbeeldingen.
Chauffeurs:
Bij geleiders liggen de valentieband en de geleidingsband heel dicht bij elkaar, waardoor vrije elektronen gemakkelijk van de valentieband naar de geleidingsband kunnen bewegen.
isolatoren:
In isolatoren is de bandafstand erg groot, waardoor elektronen een grote hoeveelheid energie nodig hebben om van de valentieband naar de geleidingsband te bewegen.
Halfgeleiders:
Daarentegen ligt de bandafstand van halfgeleiders tussen de twee in, wat betekent dat elektronen minder energie nodig hebben dan die van isolatoren, maar meer energie dan die van geleiders om van de valentieband naar de bandafstand te gaan. van geleiding.
Daarom worden elementen met een energiebandafstand tussen die van geleiders en isolatoren geclassificeerd als halfgeleiders.
Gebruik van metalloïden
Metalloïden worden op veel verschillende manieren gebruikt in een breed scala van industrieën, van elektronica tot medicijnen en productie. Hier zijn enkele toepassingen van metalloïden.
- Borium wordt gebruikt om hittebestendig glas te maken voor onder meer keukengerei en laboratoriumapparatuur. [3]
- Silicium is een van de meest gebruikte metalloïden in de elektronica. Het wordt gebruikt om computerchips, mobiele telefoons en andere elektronische apparaten te maken.
- Antimoon wordt gebruikt om bepaalde soorten batterijen en kogels te maken. [4]
- Germanium wordt gebruikt om speciale lenzen te maken voor infraroodcamera’s die worden gebruikt in nachtkijkers. [5]
- Tellurium wordt gebruikt om bepaalde soorten zonnepanelen te maken die zonlicht in elektriciteit kunnen omzetten. [6]
- Metalloïden worden ook gebruikt bij de productie van legeringen, dit zijn mengsels van metalen. Er wordt bijvoorbeeld arseen toegevoegd om lood harder te maken, en boor wordt aan staal toegevoegd om het sterker te maken.
- Sommige metalloïden, zoals silicium en germanium, kunnen worden gebruikt om halfgeleiders te maken die worden gebruikt in elektronische apparaten zoals computers en mobiele telefoons.
Samenvatting
Metalloïden zijn een groep elementen met zowel metallische als niet-metallische eigenschappen. Ze omvatten boor, silicium, germanium, arseen, antimoon en tellurium, waarbij polonium en astatine ook enkele kenmerken van metalloïden vertonen.
Metalloïden hebben halfgeleidende eigenschappen, wat betekent dat ze een geleidbaarheid hebben die tussen metalen en niet-metalen ligt.
Ze worden gebruikt in verschillende industrieën, waaronder elektronica, geneeskunde en productie. Borium wordt gebruikt voor hittebestendig glas, silicium voor computerchips, arseen voor sommige medicijnen, antimoon voor batterijen en kogels, germanium voor infraroodcameralenzen en tellurium voor zonnepanelen. Sommige metalloïden kunnen ook worden gebruikt om halfgeleiders voor elektronische apparaten te maken.