Les métalloïdes sont un groupe d’éléments du tableau périodique qui possèdent des propriétés à la fois métalliques et non métalliques . On les appelle aussi semi-métaux.
Ils ont certaines caractéristiques des métaux, comme la capacité de conduire l’électricité et la chaleur, mais ont également des propriétés des non-métaux, comme être cassants et non brillants.
Explorons davantage les métalloïdes.
Que sont les métalloïdes ?
Les métalloïdes sont un groupe d’éléments du tableau périodique qui ont des propriétés intermédiaires entre les métaux et les non-métaux. Ils sont aussi parfois appelés « semi-métaux ».
Les métalloïdes comprennent le bore , le silicium , le germanium , l’arsenic , l’antimoine et le tellure .
Les métalloïdes ont des caractéristiques à la fois métalliques et non métalliques. Par exemple, ils peuvent conduire l’électricité dans une certaine mesure, comme les métaux, mais ils ne sont pas aussi bons conducteurs que les métaux.
Ils ont également un certain éclat métallique et peuvent être ductiles et malléables , mais pas autant que les métaux purs. De plus, ils peuvent former des liaisons covalentes comme les non-métaux, mais peuvent également former des liaisons ioniques avec des métaux.
Ces éléments sont importants dans diverses industries, notamment l’électronique, où ils sont utilisés pour créer des semi-conducteurs et d’autres composants électroniques. [1]
Combien y a-t-il de métalloïdes dans le tableau périodique ?
Il existe 6 métalloïdes communément connus dans le tableau périodique.
Ils sont;
- Bore
- Silicium
- Germanium
- Arsenic
- L’antimoine et
- Tellure
Mais ce n’est pas tout à fait vrai. Parce que le polonium et l’astatine présentent également certaines caractéristiques des métalloïdes.
Le polonium et l’astatine sont-ils considérés comme des métalloïdes ?
La classification du polonium et de l’astate comme métalloïdes est un sujet de débat parmi les chercheurs.
Certains chercheurs affirment que le polonium présente davantage de propriétés métalliques, tandis que l’astatine présente davantage de caractéristiques non métalliques similaires à celles des halogènes . [2]
En conséquence, il n’existe pas de définition universellement acceptée des métalloïdes. Différents chercheurs peuvent les définir en fonction de divers critères, notamment la densité, les propriétés physiques ou chimiques.
De plus, en raison de leur nature synthétique et de leurs demi-vies extrêmement courtes, la classification du polonium et de l’astatine est encore plus compliquée.
Dans l’état actuel des choses, la liste largement acceptée des métalloïdes ou semi-métaux du tableau périodique comprend six éléments.
Cependant, les recherches en cours et l’évolution de la compréhension des propriétés des éléments pourraient conduire à des changements dans la classification du polonium et de l’astatine à l’avenir.
Propriétés semi-conductrices des métalloïdes
Les métalloïdes sont des éléments qui possèdent des propriétés semi-conductrices. Cela signifie qu’ils possèdent une conductivité intermédiaire entre les métaux et les non-métaux.
Les métalloïdes ne sont pas de bons conducteurs comme les métaux, mais leur conductivité est supérieure à celle des non-métaux.
Les métalloïdes sont appelés semi-conducteurs car leur bande interdite d’énergie se situe entre celle des conducteurs et des isolants.
Comprenons cela avec des images simples.
Conducteurs :
Dans les conducteurs, la bande de valence et la bande de conduction sont très proches l’une de l’autre, permettant aux électrons libres de passer facilement de la bande de valence à la bande de conduction.
Isolateurs :
Dans les isolants, la bande interdite est très grande, nécessitant une grande quantité d’énergie pour que les électrons passent de la bande de valence à la bande de conduction.
Semi-conducteurs :
En revanche, la bande interdite des semi-conducteurs se situe entre les deux, ce qui signifie que les électrons nécessitent moins d’énergie que celle des isolants mais plus d’énergie que celle des conducteurs pour passer de la bande de valence à la bande de conduction.
Par conséquent, les éléments qui ont une bande interdite d’énergie entre celle des conducteurs et des isolants sont classés comme semi-conducteurs.
Utilisations des métalloïdes
Les métalloïdes ont de nombreuses utilisations différentes dans un large éventail d’industries, de l’électronique à la médecine en passant par la fabrication. Voici quelques utilisations des métalloïdes.
- Le bore est utilisé pour fabriquer du verre résistant à la chaleur pour des objets tels que les ustensiles de cuisine et les équipements de laboratoire. [3]
- Le silicium est l’un des métalloïdes les plus utilisés en électronique. Il est utilisé pour fabriquer des puces informatiques, des téléphones portables et d’autres appareils électroniques.
- L’antimoine est utilisé pour fabriquer certains types de batteries et de balles. [4]
- Le germanium est utilisé pour fabriquer des lentilles spéciales pour les caméras infrarouges utilisées dans les lunettes de vision nocturne. [5]
- Le tellure est utilisé pour fabriquer certains types de panneaux solaires capables de transformer la lumière du soleil en électricité. [6]
- Les métalloïdes sont également utilisés dans la production d’alliages, qui sont des mélanges de métaux. Par exemple, de l’arsenic est ajouté au plomb pour le rendre plus dur, et du bore est ajouté à l’acier pour le rendre plus résistant.
- Certains métalloïdes, tels que le silicium et le germanium, peuvent être utilisés pour fabriquer des semi-conducteurs utilisés dans des appareils électroniques comme les ordinateurs et les téléphones portables.
Résumé
Les métalloïdes sont un groupe d’éléments possédant des propriétés à la fois métalliques et non métalliques. Ils comprennent le bore, le silicium, le germanium, l’arsenic, l’antimoine et le tellure, le polonium et l’astate présentant également certaines caractéristiques des métalloïdes.
Les métalloïdes ont des propriétés semi-conductrices, ce qui signifie qu’ils ont une conductivité intermédiaire entre les métaux et les non-métaux.
Ils sont utilisés dans diverses industries, notamment l’électronique, la médecine et la fabrication. Le bore est utilisé pour le verre résistant à la chaleur, le silicium pour les puces informatiques, l’arsenic pour certains médicaments, l’antimoine pour les batteries et les balles, le germanium pour les lentilles des caméras infrarouges et le tellure pour les panneaux solaires. Certains métalloïdes peuvent également être utilisés pour fabriquer des semi-conducteurs pour appareils électroniques.