Металлоиды — это группа элементов таблицы Менделеева , которые обладают как металлическими , так и неметаллическими свойствами. Их еще называют полуметаллами.
Они обладают некоторыми характеристиками металлов, такими как способность проводить электричество и тепло, но также обладают свойствами неметаллов, например хрупкостью и отсутствием блеска.
Давайте исследуем металлоиды дальше.
Что такое металлоиды?
Металлоиды — это группа элементов таблицы Менделеева, которые обладают промежуточными свойствами между металлами и неметаллами. Их еще иногда называют «полуметаллами».
К металлоидам относятся бор , кремний , германий , мышьяк , сурьма и теллур .
Металлоиды имеют как металлические, так и неметаллические характеристики. Например, они могут в некоторой степени проводить электричество, как металлы, но они не такие хорошие проводники, как металлы.
Они также имеют некоторый металлический блеск и могут быть пластичными и ковкими , хотя и не такими сильными, как чистые металлы. Кроме того, они могут образовывать ковалентные связи, как неметаллы, но также могут образовывать ионные связи с металлами.
Эти элементы важны в различных отраслях промышленности, в том числе в электронике, где они используются для создания полупроводников и других электронных компонентов. [1]
Сколько металлоидов содержится в таблице Менделеева?
В таблице Менделеева есть 6 широко известных металлоидов.
Они есть;
- Бор
- кремний
- германий
- Мышьяк
- Сурьма и
- Теллур
Но это не совсем так. Потому что полоний и астат также обладают некоторыми характеристиками металлоидов.
Считаются ли полоний и астат металлоидами?
Отнесение полония и астата к металлоидам является предметом споров среди исследователей.
Некоторые исследователи утверждают, что полоний проявляет больше металлических свойств, а астат — больше неметаллических свойств, подобных галогенам . [2]
В результате не существует общепринятого определения металлоидов. Разные исследователи могут определять их на основе различных критериев, включая плотность, физические или химические свойства.
Кроме того, из-за их синтетической природы и чрезвычайно короткого периода полураспада классификация полония и астата еще более сложна.
В настоящее время широко принятый список металлоидов или полуметаллов в таблице Менделеева включает шесть элементов.
Однако продолжающиеся исследования и развивающееся понимание свойств элементов могут привести к изменениям в классификации полония и астата в будущем.
Полупроводниковые свойства металлоидов
Металлоиды – это элементы, обладающие полупроводниковыми свойствами. Это означает, что они имеют промежуточную проводимость между металлами и неметаллами.
Металлоиды не являются хорошими проводниками, как металлы, но их проводимость выше, чем у неметаллов.
Металлоиды называются полупроводниками, потому что их энергетическая запрещенная зона находится между шириной запрещенной зоны проводников и изоляторов.
Давайте разберемся в этом с помощью простых изображений.
Драйверы:
В проводниках валентная зона и зона проводимости расположены очень близко друг к другу, что позволяет свободным электронам легко перемещаться из валентной зоны в зону проводимости.
Изоляторы:
В изоляторах запрещенная зона очень велика, и электронам требуется большое количество энергии для перемещения из валентной зоны в зону проводимости.
Полупроводники:
Напротив, ширина запрещенной зоны полупроводников находится между ними, а это означает, что электронам требуется меньше энергии, чем у изоляторов, но больше энергии, чем у проводников, для перемещения из валентной зоны в запрещенную зону. проводимости.
Поэтому элементы, у которых есть энергетическая запрещенная зона между проводниками и изоляторами, классифицируются как полупроводники.
Использование металлоидов
Металлоиды имеют множество различных применений в самых разных отраслях: от электроники до медицины и производства. Вот некоторые варианты использования металлоидов.
- Бор используется для изготовления термостойкого стекла для таких предметов, как кухонная утварь и лабораторное оборудование. [3]
- Кремний – один из наиболее часто используемых металлоидов в электронике. Его используют для изготовления компьютерных чипов, сотовых телефонов и других электронных устройств.
- Сурьма используется для изготовления определенных типов батареек и пуль. [4]
- Германий используется для изготовления специальных линз для инфракрасных камер, используемых в очках ночного видения. [5]
- Теллур используется для изготовления определенных типов солнечных панелей, которые могут превращать солнечный свет в электричество. [6]
- Металлоиды также используются при производстве сплавов, представляющих собой смеси металлов. Например, мышьяк добавляют в свинец, чтобы сделать его твёрже, а в сталь добавляют бор, чтобы сделать её прочнее.
- Некоторые металлоиды, такие как кремний и германий, можно использовать для изготовления полупроводников, используемых в электронных устройствах, таких как компьютеры и сотовые телефоны.
Краткое содержание
Металлоиды – это группа элементов, обладающих как металлическими, так и неметаллическими свойствами. К ним относятся бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур, а полоний и астат также обладают некоторыми характеристиками металлоидов.
Металлоиды обладают полупроводниковыми свойствами, что означает, что они имеют промежуточную проводимость между металлами и неметаллами.
Они используются в различных отраслях промышленности, включая электронику, медицину и производство. Бор используется для изготовления термостойкого стекла, кремний — для компьютерных чипов, мышьяк — для некоторых лекарств, сурьма — для батарей и пуль, германий — для линз инфракрасных камер, а теллур — для солнечных батарей. Некоторые металлоиды также можно использовать для изготовления полупроводников для электронных устройств.