Karakteristike, svojstva i upotreba metaloida

metaloid ili polumeti su skupina kemijskih elemenata s međufaznim fizikalnim i kemijskim svojstvima između metala i nemetala. Većina kemijskih istraživača prihvaća sljedeće kemijske elemente kao što su metaloidi: bor, silicij, arsen, germanij, antimon i telurij (zeleni na slici ispod).

Međutim, manji broj istraživača dodaje metaloidima polio, astatine (plavo) i selen (ružičastu)..

Čak i na temelju nekih svojstava, oni sugeriraju da se kemijski elementi ugljik i aluminij (žuti) također trebaju smatrati metaloidima..

indeks

• 1 Glavne značajke metaloida
  • 1.1 Stanje u periodnom sustavu
  • 1.2 Formira slitine s metalima
  • 1.3 Električni poluvodiči
  • 1.4 Baza elektroničke industrije
  • 1.5 Alotropna stanja
• 2 Fizikalna i kemijska svojstva
  • 2.1 Fizička svojstva
  • 2.2 Kemijska svojstva
• 3 Upotreba
  • 3.1 O živim bićima
  • 3.2 U čašama i emajlima
  • 3.3 U proizvodnji kvalitetnijih materijala
  • 3.4 U elektroniki i računalstvu
  • 3.5 Zaštitno djelovanje metaloida
  • 3.6 Ostalo
• 4 8 metaloidnih elemenata
• 5 Reference

Glavne karakteristike metaloida

Stanje u periodnom sustavu

Metaloidi su smješteni u periodnom sustavu u silaznoj dijagonali između stupova 13, 14, 15, 16 i 17, počevši od bora u gornjem lijevom kutu i završavajući s astatom u donjem desnom kutu..

Metali se nalaze s lijeve strane metaloida i nemetala s desne strane; dakle, one predstavljaju granicu između obje vrste materije.

Oni tvore legure s metalima

Metaloidi tvore legure s metalima i reagiraju s nemetalima, primjerice s kisikom, sumporom i halogenima.

Električni poluvodiči

Uglavnom se smatraju električnim poluvodičima, a njihova provodljivost ovisi o temperaturi. Na niskim temperaturama električna provodljivost je niska, tako da služe kao električni izolatori, ali kako zagrijavaju svoj kapacitet za provođenje povećanja električne energije.

Baza elektroničke industrije

Poluvodiči su temelj razvoja elektroničke industrije, kao i računanja i računalne znanosti. Također, primjena koja je napravljena od silicija bila je vrlo korisna u ovom području..

Alotropna stanja

Metaloidi imaju različita alotropna stanja (različiti kristalni oblici); na primjer, arsen predstavlja crne, žute ili sive kristale.

U prirodi se obično ne nalaze kao čisti kemijski elementi, već su povezani ili tvore agregate u mineralima zajedno s olovom, sumporom, željezom itd..

Fizikalna i kemijska svojstva

Fizička svojstva

Pojavljuju se kao svijetle krutine. U tom pogledu nalikuju metalima. Oni su krti i nisu jako elastični, tako da se ne mogu rastezati u obliku žice, tj. Nisu vrlo rastezljivi. Osim toga, njezina transformacija u ploče je teška, tako da su metaloidi lagano savitljivi.

Oni su sposobni provoditi struju i temperaturu, iako u manjoj mjeri nego metali. Unutar metaloida postoje kemijski elementi koji se na temelju njihovih struktura klasificiraju kao poluvodiči.

Tu skupinu čine bor, silicij, germanij i antimon. Arsen i telurij su klasificirani kao polumeti.

Fusion Points

Boro 2.076 ° C; Silicij 1.414 ° C; Germanij 938,25 C; Arsen 817 ° C; Antimon 630,13 ° C; Telur 449,51 ° C i Polonij 254 ° C.

Točke ključanja

Bor 3,927 ° C; Silicij 3,265 ° C; Germanij 2,833 ° C; Arsen 614 ° C; Antimon 1,587 ° C; Telurio 988 ° C i Polonio 962 ° C.

gustoća

Bor 2,34 g / cm³: Silicij 2,33 g / cm³; Germanij 5,323 g / cm³; Arsen 5,727; Antimon 6.697 g / cm³; Telurij 6,24 g / cm³ i polonij 9,32 g / cm³.

Kemijska svojstva

Oni se ponašaju slično kao i nemetali, tvore oksacide kao što je SiO₂ i imaju amfoterično ponašanje. Metaloidi se mogu ponašati kao kiselina ili baza ovisno o pH medija.

aplikacije

O živim bićima

-Arsen se u poljoprivredi koristi kao insekticid i herbicid. Osim toga, koristi se za stavljanje praška ili tekuće otopine na goveda kako bi se uklonili insekti i paraziti iz životinje. Kalcijev arsenat se koristi za uklanjanje žilavca iz pamučne kapsule.

-Arsen se koristi kao konzervans za drvo zbog njegove toksičnosti za insekte i gljivice.

-Arsen se koristi u liječenju akutne promijelocitne leukemije, vrste raka krvi. Koristi se u razvoju Fowlerove otopine za uporabu u liječenju psorijaze. Radioaktivni izotop arsena (⁷⁴As) se koristi u lokalizaciji kancerogenih tumora prisutnih u ljudskom tijelu.

-Arsen je dio melarsoprola, lijeka koji se koristi u liječenju ljudskog afričkog tripanosomijaze. Parazitska bolest koju prenosi muha tsetse.

-Telurov oksid se koristi u liječenju seboreičnog dermatitisa. Isto tako, drugi spojevi telurija koriste se kao antimikrobna sredstva.

-Bor, u obliku borne kiseline, koristi se kao blagi antiseptik u očima, nosu i grlu.

U čašama i emajlima

-Telurij se koristi u proizvodnji plavih, smeđih i crvenih naočala. Metaloid se može elektrolitički odložiti na srebro, čime se dobiva crnkast izgled.

-Antimon se koristi za davanje naočala i glaziranje žute boje. Bor se koristi u proizvodnji naočala i keramike. Posebno, borosilikatno staklo je otporno na promjene temperature, zbog čega se koristi u laboratorijima za kemijske reakcije i destilacije.

-U kući možete ispeći hranu pomoću borosilikatnog stakla, bez lomljenja korištenog pribora.

-Silicij je glavna baza staklarske industrije, intervenira u proizvodnji gotovo svih staklenih predmeta.

-Germanij oksid se koristi u proizvodnji leća kamera i leća od mikroskopa. Osim toga, koristi se u razvoju jezgre optičkih vlakana brojnih primjena.

U proizvodnji kvalitetnijih materijala

-Arsen tvori legure s olovom, što dovodi do smanjenja točke taljenja istih. To uzrokuje veću tvrdoću u leguri koja se koristi u proizvodnji metka

-Dodavanje količine telura između 0,1% i 0,6% olovne legure povećava njegovu otpornost na koroziju i prianjanje uz povećanje fleksibilnosti. Telurij se obično dodaje u lijevano željezo kako bi se postiglo otvrdnjavanje površinskog sloja očvrslih dijelova.

-Antimon se koristi u legurama za izradu ležajeva, akumulatorskih ploča i tiskarskog materijala.

-Silicij se koristi u proizvodnji legura s većom otpornošću na kiseline. Takav je slučaj Durirón, koji sadrži 14% silicija.

Legura silicija, željeza i aluminija koristi se za izradu dijelova velike tvrdoće, koji se koriste u automobilskoj industriji.

-Arsen formira legure s platinom i bakrom kako bi povećao otpornost na koroziju. Isto tako, arsen se dodaje alfa-mjedi kako bi se povećala otpornost na cink. Ova vrsta mjedi se koristi u proizvodnji pomoćnih materijala za vodovod.

U elektronici i računalstvu

-Metaloidi se koriste kao poluvodiči u elektronici i računalnoj industriji. U tom smislu, silicij je lider u trgovini poluvodičima koji čini osnovu moderne elektronike i računalstva. Silicij i njegovi derivati ​​koriste se u računalima, pretvornicima, solarnim ćelijama i LCD zaslonima.

-Telurij je poluvodič koji ima primjene u elektrooptici i elektronici.

-Germanium je poluprovodnički metalloid koji se koristi zajedno sa silicijem u integriranim krugovima velikih brzina za poboljšanje njegovih performansi. Iako je germanij pomalo zamijenio silicij u svojoj poluvodičkoj funkciji, njegova je upotreba povećana u proizvodnji minijaturnih čipova.

-Germanij se koristi u proizvodnji solarnih panela. Čak i izviđački roboti planeta Mars sadrže germanij u svojim solarnim ćelijama. Osim toga, germanij se koristi u proizvodnji radara.

Zaštitno djelovanje metaloida

Bor i njegovi srodni spojevi daju veliku otpornost na materijale od kojih je on dio. To omogućuje njegovu uporabu u stvaranju prostornih struktura. Osim toga, oni se koriste u izradi golf klubova i štapova za ribolov.

Zaštitno djelovanje bornog karbida koristi se kao kontrolne barijere u nuklearnim reaktorima, ograničavajući propuštanje radioaktivnog materijala. Osim toga, bor karbid se koristi u neprobojnim prslucima i u oklopu ratnih tenkova.

Silicijev dioksid i silicijev dioksid, u obliku gline ili pijeska, važne su komponente opeke, betona i cementa, koje se koriste u različitim oblicima gradnje.

drugi

-Antimon sulfid se koristi u vatrometu i bljeskalicama za kamere.

-Bor je dio neodimijskih magneta.

-Silikon, polimer dobiven iz silicija, koristi se u proizvodnji ulja i voskova, implantata za dojke, kontaktnih leća, eksploziva i pirotehnike.

-Germanium se koristi u proizvodnji fluorescentnih svjetiljki i nekih LED dioda. Osim toga, germanij se koristi u električnim gitarama kako bi se dobio karakterističan ton izobličenja.

-Germanium se koristi u primjeni toplinske slike za vojnu uporabu i gašenje požara.

-Antimon se koristi u izradi šibica i granatnih granata i lokatora, kao i patrone za početnike.

-Natrijev borat se koristi kao usporivač gorenja u plastici i gumi.

8 metaloidnih elemenata

Ova skupina kemijskih elemenata sastoji se od bora, silicija, antimona, telura, germanija, arsena, polonija i astatina. Međutim, najveći broj istraživača u području kemije isključuje polonij i astatus kao metaloide.

Stoga bi skupina metaloida koji su uglavnom prihvaćeni, bili bora, silicija, antimona, telurija, germanija i arsena..

Istaknuto je da je polonij izrazito metalni, budući da su njegova dva alotropna oblika metalni vodiči. S druge strane, astat je u 2013. klasificiran kao metal, iako je prije 1950. označen kao halogen, nereaktivni metal.

Granica između skupina elemenata koji se smatraju metalima, metaloidima ili nemetalima je zbunjujuća. Iz tog razloga, neki istraživači, na temelju nekih svojstava, sugeriraju da se ovaj ili onaj element treba smatrati metaloidom. Istaknuto je, na primjer, da se ugljik, aluminij ili selen klasificiraju kao metaloidi.

Pokušano je utvrditi kriterije odabira koji omogućuju klasificiranje kemijskog elementa kao metala, metaloida ili nemetala. Među ostalim kriterijima za odabir su energija ionizacije, elektronegativnost i učinkovitost pakiranja različitih kemijskih elemenata.

reference

1. Eden Francis. (2002). Klasifikacija elemenata. Preuzeto iz: dl.clackamas.edu
2. Metali, metaloidi i nemetali. Preuzeto iz: angelo.edu
3. Elementi. Metaloida. Preuzeto iz: elementos.org.es
4. Ejemplode. (2013). Metaloida. Preuzeto s: ejemplode.com
5. Wikipedia. (2018.). Metaloida. Preuzeto s: en.wikipedia.org
6. Kemija Brzi postovi. (2011). Metaloidi (polumetali). Preuzeto s: chemistry.patent-invent.com
7. Urednici Enciklopedije Britannica. (18. listopada 2016.) Metaloida. Preuzeto s: britannica.com