Metaloīdu īpašības, īpašības un pielietojumi

The metaloīdi vai semimetāli ir ķīmisko elementu grupa ar starpproduktu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām starp metāliem un nemetāliem. Lielākā daļa ķīmisko zinātnieku pieņem šādus ķīmiskos elementus kā metālu: bors, silīcijs, arsēns, germānijs, antimons un tellūrijs (zemāk attēlā zaļš).

Tomēr neliela pētnieku grupa metoīdiem pievieno poliomielītu, astatīnu (zilu) un selēnu (rozā)..

Pat, pamatojoties uz dažām īpašībām, tie liek domāt, ka oglekļa un alumīnija ķīmiskie elementi (dzeltena) arī ir jāuzskata par metaloīdiem..

Indekss

• 1 Metaloīdu galvenās īpašības
  • 1.1 Situācija periodiskajā tabulā
  • 1.2 Veido sakausējumus ar metāliem
  • 1.3. Elektriskie pusvadītāji
  • 1.4 Elektroniskās rūpniecības bāze
  • 1.5. Alotropiskie stāvokļi
• 2 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
  • 2.1 Fizikālās īpašības
  • 2.2 Ķīmiskās īpašības
• 3 Lietojumi
  • 3.1 Par dzīvajām būtnēm
  • 3.2 Brilles un emaljas
  • 3.3. Augstākas kvalitātes materiālu ražošanā
  • 3.4 Elektronikā un skaitļošanā
  • 3.5. Metaloīdu aizsardzība
  • 3.6 Citi
• 4 8 metāliskie elementi
• 5 Atsauces

Metaloīdu galvenās īpašības

Situācija periodiskajā tabulā

Metaloīdi atrodas periodiskajā tabulā dilstošā diagonāle starp 13., 14., 15., 16. un 17. kolonnu, sākot ar boru augšējā kreisajā stūrī un beidzot ar apakšējo labo stūri..

Metāli atrodas pa kreisi no metaloīdiem un to nemetāli to labajā pusē; tāpēc tie pārstāv robežas starp abiem materiālu veidiem.

Tie veido sakausējumus ar metāliem

Metalloīdi veido sakausējumus ar metāliem un reaģē ar nemetāliem, piemēram, ar skābekli, sēru un halogēnus.

Elektriskie pusvadītāji

Lielākoties tos uzskata par elektriskiem pusvadītājiem, kuru vadītspēja ir atkarīga no temperatūras. Zemās temperatūrās elektriskā vadītspēja ir zema, tāpēc tie kalpo kā elektriskie izolatori, bet, sasildot savu spēju veikt elektroenerģijas palielināšanu.

Elektroniskās rūpniecības bāze

Pusvadītāji ir elektroniskās rūpniecības attīstības pamats, kā arī skaitļošanas un datorzinātnes pamats. Arī šajā jomā izmantotā silīcija lietojumprogramma ir bijusi ļoti noderīga..

Allotropiskie stāvokļi

Metaloīdiem ir dažādi alotropiskie stāvokļi (dažādas kristāliskas formas); tā, piemēram, arsēns ir melns, dzeltens vai pelēks kristāls.

Dabā tie parasti nav atrodami kā tīri ķīmiski elementi, bet drīzāk saistīti vai veido minerālus minerālos kopā ar svinu, sēru, dzelzi utt..

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Fiziskās īpašības

Tie parādās kā spilgti cietas vielas. Šajā aspektā tie atgādina metālus. Tie ir trausli un nav ļoti elastīgi, tāpēc tos nevar stiept ar stieples formu, tas ir, tie nav ļoti elastīgi. Turklāt tās pārveidošana loksnēs ir apgrūtināta, tā ka metaloīdi ir nedaudz kaļami.

Tie ir spējīgi veikt elektroenerģiju un temperatūru, lai gan mazākā mērā nekā metāli. Metaloīdos ir ķīmiski elementi, kas, pamatojoties uz to joslas konstrukcijām, tiek klasificēti kā pusvadītāji.

Šo grupu veido bors, silīcijs, germānija un antimons. Arsēns un tellūra ir klasificēti kā semimetri.

Kodolsintēzes punkti

Boro 2,076 ° C; Silikons 1,414 ° C; Germanijs 938,25 C; Arsēns 817 ° C; Antimons 630,13 ° C; Tellūrijs 449,51 ° C un polonija 254 ° C.

Viršanas punkti

Bors 3,927 ° C; Silīcijs 2365 ° C; Germanium 2,833º C; Arsēns 614 ° C; Antimons 1,587 ° C; Telurio 988 ° C un Polonio 962º C.

Blīvums

Bors 2,34 g / cm³: Silīcijs 2,33 g / cm³; Germanium 5,323 g / cm³; Arsēns 5,727; Antimons 6,669 g / cm³; Tellūrijs 6,24 g / cm³ un poloniju 9,32 g / cm³.

Ķīmiskās īpašības

Tie darbojas tāpat kā nemetāli, veidojas oksīdi, piemēram, SiO₂ un viņiem ir amfoteriska uzvedība. Metaloīdi var darboties kā skābe vai bāze atkarībā no barotnes pH.

Lietojumi

Par dzīvajām būtnēm

-Arsēns tiek izmantots lauksaimniecībā kā insekticīds un herbicīds. Turklāt to lieto, lai novietotu to kā pulveri vai šķidru šķīdumu uz liellopiem, lai novērstu dzīvnieka kukaiņus un parazītus. Kalcija arsenātu lieto, lai novērstu kokvilnas kapsulas nūjiņu.

-Arsēnu izmanto kā koksnes konservantu tā toksiskuma dēļ kukaiņiem un sēnēm.

-Arsēns tiek izmantots akūtu promielocītu leikēmijas ārstēšanai, kas ir asins vēža veids. To lieto Fowler šķīduma izstrādāšanai psoriāzes ārstēšanai. Arsēna radioaktīvā izotopa (\ t⁷⁴As) lieto cilvēka organismā esošo vēža audzēju lokalizācijā.

-Arsēns ir daļa no Melarsoprol, zāles, ko izmanto cilvēka Āfrikas Trypanosomiasis ārstēšanai. Parazitārā slimība, ko pārraida tsetes lidojums.

-Tortoreoksīds tika lietots seborejas dermatīta ārstēšanā. Tāpat kā citi antibakteriāli līdzekļi tiek izmantoti arī citi tellūra savienojumi.

-Borskābi saturošais bors tiek izmantots kā viegls antiseptisks līdzeklis acīs, degunā un rīklē..

Brilles un emaljas

-Tellūriju izmanto zilās, brūnās un sarkanās brilles. Metalloīdu var nogulsnēt elektrolītiski uz sudraba, kas rada melnu apdari.

-Antimonu lieto, lai glāzes un glazūras piešķirtu dzeltenu nokrāsu. Bors tiek izmantots brilles un keramikas ražošanā. Jo īpaši borsilikāta stikls ir izturīgs pret temperatūras izmaiņām, tāpēc to izmanto ķīmiskās reakcijas un destilācijas laboratorijās..

-Mājās varat cept ēdienu, izmantojot borsilikāta stiklu, nesalaužot izmantotos piederumus.

-Silīcijs ir galvenā stikla rūpniecības bāze, kas iejaucas gandrīz visu stikla priekšmetu ražošanā.

-Germanium oksīdu izmanto kameru lēcu un mikroskopu lēcu ražošanā. Turklāt to izmanto daudzu pielietojumu optisko šķiedru kodola izstrādē.

Augstākas kvalitātes materiālu ražošanā

-Arsēns veido sakausējumus ar svinu, kas samazina tā kušanas temperatūru. Tas rada lielāku sakausējuma cietību, kas tiek izmantota šaušanas ražošanā

-Tellūra tilpuma palielināšana no 0,1% līdz 0,6% svina sakausējuma palielina tā izturību pret koroziju un saķeri ar palielinātu elastību. Papīrs parasti tiek pievienots čugunam, lai sacietētu sacietējušo daļu virsmas slāni.

-Antimonu izmanto sakausējumos, lai ražotu gultņus, akumulatoru plāksnes un iespiedmateriālus.

-Silīcijs tiek izmantots sakausējumu ražošanā ar lielāku skābju izturību. Šāds gadījums ir Durirón, kurā ir 14% silīcija.

Silīcija, dzelzs un alumīnija sakausējumu izmanto, lai ražotu lielas cietības daļas, kas tiek izmantotas automobiļu rūpniecībā..

-Arsēns veido sakausējumus ar platīnu un varu, lai palielinātu tā izturību pret koroziju. Tāpat, lai palielinātu cinka pretestību, alfa-misiņa pievieno arsēnu. Šis misiņa tips tiek izmantots santehnikas piederumu izgatavošanai.

Elektronikā un skaitļošanā

-Metaloīdus izmanto kā pusvadītājus elektronikas un datoru nozarē. Šajā ziņā silīcijs ir līderis pusvadītāju tirdzniecībā, kas veido mūsdienu elektronikas un skaitļošanas pamatu. Silīcijs un tā atvasinājumi tiek izmantoti datoros, pārveidotājos, saules baterijās un LCD ekrānos.

-Tellūrijs ir pusvadītājs, kam ir pielietojumi elektrooptikā un elektronikā.

-Germanium ir pusvadītāju metaloīds, ko izmanto kopā ar silīciju ātrgaitas integrētās shēmās, lai uzlabotu tā veiktspēju. Lai gan germānija ir daļēji pārvietojusi silikonu pusvadītāju funkcijā, tā izmantošana ir uzlabota miniaturizētu čipu ražošanā..

-Germanium tiek izmantots saules paneļu ražošanā. Pat planētas Marsa izpētes roboti saules baterijās satur germāniju. Turklāt germāniju izmanto radaru ražošanā.

Metaloīdu aizsargājoša darbība

Bors un ar to saistītie savienojumi rada lielu izturību pret materiāliem, kuru sastāvdaļa tā ir. Tas ļauj to izmantot telpisko struktūru radīšanā. Turklāt tie tiek izmantoti golfa nūju un makšķeru izstrādē.

Bora karbīda aizsargājošo darbību izmanto kā kontroles barjeras kodolreaktoros, ierobežojot radioaktīvo materiālu noplūdi. Turklāt bora karbīds tiek izmantots bruņās vestēs un kara tvertņu bruņojumā.

Silīcija dioksīds un silīcija dioksīda vai smiltis ir svarīgas ķieģeļu, betona un cementa sastāvdaļas, ko izmanto dažādos veidos..

Citi

-Antimona sulfīdu izmanto uguņošanas ierīcēs un kameru zibspuldzes tipa lampās.

-Bors ir neodīma magnētu daļa.

-Silikons, no silīcija iegūts polimērs, tiek izmantots eļļu un vasku, krūšu implantu, kontaktlēcu, sprāgstvielu un pirotehnikas ražošanā..

-Germanium tiek izmantots luminiscences spuldžu un dažu LED diodu ražošanā. Turklāt germānija tiek izmantota elektriskajās ģitārās, lai radītu raksturīgu deformāciju.

-Germanium tiek izmantots termiskās attēlveidošanas pielietošanai militāram lietojumam un ugunsdzēsībai.

-Antimonu izmanto sacensību un marķieru granātu un lokatoru ražošanai, kā arī kārtridžu primerus.

-Nātrija borāts tiek izmantots kā degšanas palēninātājs plastmasās un gumijās.

8 metāliskie elementi

Šo ķīmisko elementu grupu veido bors, silīcijs, antimons, tellūrs, germānija, arsēns, polonijs un astatīns. Tomēr vislielākais ķīmijas pētnieku skaits izslēdz poloniju un astatus kā metaloīdus.

Tāpēc metālu grupas, kas galvenokārt tika pieņemtas, veidotu bors, silīcijs, antimons, tellūra, germānija un arsēns..

Ir norādīts, ka polonijs ir izteikti metālisks, jo tās divas allotropiskās formas ir metāla vadi. No otras puses, astatīns 2013. gadā tika klasificēts kā metāls, lai gan agrāk 1950. gadā tas tika atzīts par halogēnu, kas nav reaktīvs metāls..

Robeža starp elementu grupām, ko uzskata par metāliem, metaloīdiem vai nemetāliem, ir mulsinoša. Šā iemesla dēļ daži pētnieki, pamatojoties uz kādu īpašumu, liek domāt, ka šis vai šis elements ir jāuzskata par metalloīdu. Piemēram, ir norādīts, ka ogleklis, alumīnijs vai selēns jāklasificē kā metaloīdi.

Ir mēģināts noteikt atlases kritērijus, kas ļauj klasificēt ķīmisko elementu kā metālu, metālu vai nemetālu. Citu atlases kritēriju vidū ir jonizācijas enerģija, elektronegativitāte un dažādu ķīmisko elementu iepakošanas efektivitāte.

Atsauces

1. Eden Francis. (2002). Elementu klasifikācija. Ņemts no: dl.clackamas.edu
2. Metāli, metaloīdi un nemetāli. Noņemts no: angelo.edu
3. Elementi Metalloīdi Ievesta no: elementos.org.es
4. Piemērs. (2013). Metalloīdi Uzņemts no: ejemplode.com
5. Vikipēdija. (2018). Metalloid. Uzņemts no: en.wikipedia.org
6. Ķīmija Quick Fasts. (2011). Metaloīdi (semimetri). Ņemts no: chemistry.patent-invent.com
7. Encyclopaedia Britannica redaktori. (2016. gada 18. oktobris). Metalloid. Ņemts no: britannica.com