Metaloide

Un metaloide es un elemento químico con propiedades que son intermedias o una mezcla de aquellos de metales y metaloides, y que se consideran ser difíciles de clasificar inequívocamente como un metal o como un metaloide. No hay ninguna definición universalmente concordada o rigurosa de un metaloide. La clasificación de cualquier elemento particular como tal se ha descrito como 'arbitraria'.

Los seis elementos comúnmente reconocidos como metaloides son el boro, el silicio, germanium, el arsénico, el antimonio y el telurio. Son sólidos frágiles metálicos de aspecto en condiciones estándares para temperatura y presión, con el intermedio a conductividades eléctricas relativamente altas y cada uno que tiene la estructura del grupo electrónica de un semiconductor o de un semimetal. Por medios químicos, generalmente se comportan como metaloides (débiles), tienen energía de ionización intermedia y valores de electronegativity, y forman amphoteric u óxidos débilmente ácidos. Siendo demasiado frágiles para tener cualquier uso estructural ellos o sus compuestos en cambio encuentran usos comunes en gafas, aleaciones o semiconductores. Las propiedades eléctricas de silicio y germanium, en particular, permitieron el establecimiento de la industria de semiconductor y el desarrollo de la electrónica del estado sólido de aproximadamente los años 1950 a principios de los años 60 adelante.

El término el metaloide popularmente era usado primero para referirse a metaloides. Su sentido más reciente como una categoría de elementos intermedios o híbridos no se hizo extendido hasta el período 1940–1960. Los metaloides a veces se llaman semimetales, una práctica que se ha desalentado. Esto es porque el término el semimetal tiene un sentido diferente en la física, una que más expresamente se refiere a la estructura del grupo electrónica de una sustancia, más bien que la clasificación total de un elemento químico.

Elementos comúnmente reconocidos como metaloides

La sección de:This incluye breves esbozos de las propiedades físicas y químicas de los elementos aplicables. Para perfiles completos, incluso acontecimiento, producción, la historia, papel biológico y precauciones, ve el artículo principal para cada elemento.

Consecuente con la lista de listas del metaloide, el boro, el silicio, germanium, el arsénico, el antimonio y el telurio comúnmente se clasifican como metaloides. Uno o varios de entre el selenio, los polonium o astatine a veces se añaden a la lista. El boro a veces se excluye de la lista, por sí mismo o juntos con el silicio. El telurio a veces no se considera como un metaloide. La inclusión de antimonio, polonium y astatine como metaloides también se ha puesto en duda.

Boro

En su boro estatal, puro más estable aparece como un sólido cristalino brillante, gris plata. Es aproximadamente diez por ciento más ligero que el aluminio, pero, a diferencia de éste, es difícil y frágil. Es apenas reactivo en condiciones normales, excepto el ataque por el flúor, y tiene un punto de fusión varios cientos de grados más alto que ese de acero.

El boro es un semiconductor, con una temperatura ambiente la conductividad eléctrica de 1.5 × 10 S • cm y una banda prohibida de aproximadamente 1.56 eV. Se hace la superconducción en una presión de 250 Gpa y una temperatura de 11.2 K.

La química de boro es dominada por su tamaño pequeño, energía de ionización relativamente alta, y teniendo menos electrones de la valencia (tres) que orbitals atómico (cuatro) disponible para la vinculación. Con sólo tres electrones de la valencia, la vinculación de covalent simple será el electrón deficiente con respecto a la regla del octeto. Los elementos en esta situación por lo general adoptan la vinculación metálica. Sin embargo, el tamaño pequeño y las energías de ionización altas de boro tienden a causar delocalized covalent vinculación, en la cual tres átomos comparten dos electrones, más bien que vinculación metálica. El componente estructural asociado que penetra vario allotropes de boro es el icosahedral B unidad. Esto también ocurre, como hacen variantes deltahedral o fragmentos, en vario metal borides, cierto hydrides y algún halides.

La vinculación en el boro se ha descrito como siendo característico del intermedio de comportamiento entre metales y sólidos de la red covalent no metálicos (un ejemplo clásico de éste siendo de diamante). La energía requerida transformar B, C, N, Si y P del no metálico a estados metálicos se ha estimado como 30, 100, 240, 33 y 50 kJ/mol, respectivamente. Esto da una idea de cómo el boro cercano es a la línea de demarcación del metaloide metálico.

La mayor parte de la química de boro es no metálica en la naturaleza. El tamaño pequeño del átomo de boro, sin embargo, permite la preparación de muchos tipo de la aleación intersticial borides. Las analogías entre boro y metales de transición también se han notado en la formación de complejos y adducts (por ejemplo, BH + CO BHCO y, de manera similar Fe (CO) + CO Fe (CO)), también en las estructuras geométricas y electrónicas de especies del racimo como [el BH] y [Ru (Colorado)]. La química acuosa de boro, más convencionalmente, es caracterizada por la formación de muchos aniones polyborate diferentes.

Considerando su proporción del precio a la talla alta casi todos los compuestos de boro son covalent, excluyendo algún complexed anionic y especies cationic. El boro tiene una afinidad fuerte para el oxígeno, una característica manifestada en la química extensa del borates.

BO de óxido es polimérico en la estructura, débilmente ácido, y un vaso antiguo. Los compuestos de Organometallic de boro se han conocido desde el 19no siglo (ver la química organoboron).

Silicio

El silicio aparece como un sólido cristalino brillante, con un brillo metálico azul-gris. Como con el boro es aproximadamente diez por ciento más ligero que el aluminio, difícil y frágil. Es un elemento relativamente no reactivo. Aunque sea oxidado por el ácido nítrico, la capa superficial delgada que resulta de SiO previene la corrosión adicional. También se disuelve en álcalis acuosos calientes con la evolución de hidrógeno, comportándose de esta manera como metales como beryllium, aluminio, zinc, galio e indium. Se derrite a aproximadamente la misma temperatura que el acero.

El silicio es un semiconductor con una conductividad eléctrica de 10 S • cm y una banda prohibida de aproximadamente 1.11 eV. Cuando se derrite, el silicio se hace un metal razonable con una conductividad eléctrica de los 1.0-1.3 AÑOS 10 × • cm, un valor similar a ese de mercurio líquido. En una presión de 12 Gpa y una temperatura de 8.5 silicio K se hace la superconducción.

El silicio forma aleaciones con metales como hierro y cobre. Muestra menos tendencias al comportamiento anionic que metaloides ordinarios. Su química de solución es caracterizada por la formación de oxyanions.

La química de silicio es generalmente no metálica (covalent) en la naturaleza y dominado por la fuerza de la obligación alta de la obligación de oxígeno de silicio. Los silicatos poliméricos, aumentados por unidades de SiO tetrahedral que comparten sus átomos de oxígeno, representan los compuestos más abundantes e importantes de silicio. Borates polimérico, comprendiendo unió trigonal y tetrahedral BO o unidades BO, se basan en principios estructurales similares.

SiO de óxido es polimérico en la estructura, débilmente ácido, y un vaso antiguo. La química organometallic tradicional incluye los compuestos de carbón de silicio (ver organosilicon).

Germanium

Germanium aparece como un sólido gris-blanco brillante. Es aproximadamente un tercero más ligeramente que el hierro, difícil y frágil. Es generalmente no reactivo en la temperatura ambiente, pero es despacio atacado por el ácido sulfúrico o nítrico concentrado caliente. Germanium también reacciona con la sosa cáustica fundida para ceder el sodio germanate NaGeO, juntos con la evolución de hidrógeno. Derrite a una temperatura aproximadamente un tercero menos que ese de acero.

Germanium es un semiconductor con una conductividad eléctrica de aproximadamente 2 × 10 S • cm y una banda prohibida de 0.67 eV. El líquido germanium es un conductor metálico, con una conductividad eléctrica en la par con ese de mercurio líquido. En una presión de 5.4 Gpa y una temperatura de 11.5 K el germanium se hace la superconducción.

La mayor parte de la química de germanium es característica de un metaloide. Realmente forma sin embargo aleaciones con, por ejemplo, aluminio y oro. Germanium muestra menos tendencias al comportamiento anionic que metaloides ordinarios. Su química de solución es caracterizada por la formación de oxyanions.

Germanium generalmente forma tetravalent (IV) compuestos, aunque también pueda formar un número más pequeño de divalent menos estable (II) compuestos, en los cuales se comporta más bien un metal. Los análogos de Germanium de todos los tipos principales de silicatos han estado preparados.

El carácter metálico de germanium también es sugerido por la formación de varias sales de oxoacid. Un fosfato [(HPO) Ge. HO] y Ge trifluoroacetate muy estable (OCOCF) se han descrito, como tienen Ge (TAN), Ge (ClO) y GeH (CO).

GeO de óxido es polimérico, amphoteric, y un vaso antiguo. Germanium tiene una química organometallic establecida (ver la química organogermanium).

Arsénico

El arsénico es un aspecto gris, metálico sólido. Es aproximadamente un tercero más ligeramente que de hierro, frágil, y moderadamente con fuerza (más que el aluminio; menos que hierro). Es estable en el aire seco, pero desarrolla una pátina de bronce de oro en el aire húmedo, que ennegrece en la exposición adicional. El arsénico es atacado por ácido nítrico y ácido sulfúrico concentrado. Reacciona con la sosa cáustica fundida para dar NaAsO arsenate, juntos con la evolución de hidrógeno. Subtilos de arsénico, más bien que se derrite, alrededor del cuarenta por ciento del punto de fusión de acero. El vapor es amarillo de limón y huele como el ajo. El arsénico sólo se derrite bajo una presión de 38.6 atm, alrededor de la mitad del punto de fusión de acero.

El arsénico es un semimetal con una conductividad eléctrica de aproximadamente 3.9 × 10 S • cm y un traslapo del grupo de 0.5 eV. El arsénico líquido es un semiconductor con una banda prohibida de 0.15 eV. En una presión de 24 Gpa y una temperatura de 2.7 arsénico K se hace la superconducción.

La química de arsénico es predominantemente no metálica en el carácter. Realmente forma sin embargo aleaciones con muchos metales, la mayor parte de estos siendo frágiles. El arsénico muestra menos tendencias al comportamiento anionic que metaloides ordinarios. Su química de solución es caracterizada por la formación de oxyanions.

El arsénico generalmente forma compuestos en los cuales tiene un estado de la oxidación de +3 o +5. El halides, y los óxidos y sus derivados son ejemplos ilustrativos. En el estado trivalente, el arsénico muestra algunas propiedades metálicas incipientes. Así, los halides son hydrolysed por el agua pero estas reacciones, en particular aquellos del cloruro, son reversibles con la adición de un ácido hydrohalic. También, y como notado abajo, el óxido es ácido, pero débilmente amphoteric. El más alto, el menos estable, pentavalent estado tienen propiedades (no metálicas) fuertemente ácidas. Más generalmente, y comparado con el fósforo, el carácter metálico más fuerte de arsénico es indicado por la formación de sales de oxoacid como AsPO, Tan (TAN) y acetato de arsénico Como (CHCOO).

AsO de óxido es polimérico, amphoteric, y un vaso antiguo. El arsénico tiene una química organometallic extensa (ver la química organoarsenic).

Antimonio

El antimonio aparece como un sólido blanco de plata con un tinte azul y un brillo brillante. Es aproximadamente 15 por ciento más ligero que de hierro, frágil, y moderadamente con fuerza (más que el arsénico; menos que hierro; sobre lo mismo como cobre).

Es

estable en aire y humedad, en la temperatura ambiente. Se ataca por: ácido nítrico concentrado, cediendo SbO pentoxide hidratado; aqua regia, dando SbCl pentachloride; y ácido sulfúrico concentrado (caliente), causando el sulfato Sb (TAN). No es afectado por el álcali fundido. El antimonio es capaz de desplazar el hidrógeno del agua, cuando calentado: 2Sb + 3HO SbO + 3H. Se derrite a una temperatura aproximadamente más que más del del acero.

El antimonio es un semimetal con una conductividad eléctrica de aproximadamente 3.1 × 10 S • cm y un traslapo del grupo de 0.16 eV. El antimonio líquido es un conductor metálico con una conductividad eléctrica de aproximadamente 5.3 × 10 S • cm. En una presión de 8.5 Gpa y una temperatura de 3.6 antimonio K se hace la superconducción.

La mayor parte de la química de antimonio es característica de un metaloide. Realmente forma sin embargo aleaciones con uno o varios metales como aluminio, hierro, níquel, cobre, zinc, lata, plomo y bismuto. El antimonio muestra menos tendencias al comportamiento anionic que metaloides ordinarios. Su química de solución es caracterizada por la formación de oxyanions.

Como el arsénico, el antimonio generalmente forma compuestos en los cuales tiene un estado de la oxidación de +3 o +5. El halides, y los óxidos y sus derivados son ejemplos ilustrativos. El +5 estado es menos estable que los +3, pero relativamente más fácil a alcanzar que es el caso con el arsénico. Esto es debido a proteger pobre se permitió el núcleo de arsénico por sus 3ros electrones. En la comparación, la tendencia de antimonio para oxidarse más fácilmente parcialmente compensa el efecto de su 4d cáscara. El antimonio de Tripositive es amphoteric; el antimonio de quinquepositive es (predominantemente) ácido.

Consecuente con un aumento del carácter metálico abajo grupo 15, el antimonio forma las sales o compuestos parecidos a la sal incluso un nitrato Sb (NO), fosfato SbPO, sulfato Sb (TAN) y Sb (ClO) perchlorate. SbO pentoxide por otra parte ácido también muestra un poco de comportamiento (metálico) básico en que se puede disolver en soluciones muy ácidas, con la formación de SbO oxycation.

SbO de óxido es un polimérico, amphoteric, y un vaso antiguo. El antimonio tiene una química organometallic extensa (ver la química organoantimony).

Telurio

El telurio aparece como un sólido blanco plateado con un brillo brillante. Es aproximadamente 15 por ciento más ligero que de hierro, frágil, y el más suave de los metaloides comúnmente reconocidos, siendo ligeramente más difícil que el azufre. El telurio masivo es estable en el aire. La forma sutilmente pulverizada se oxida por avión en la presencia de humedad. El telurio reacciona con el agua hirviente, o cuando nuevamente precipitado hasta en 50 ° C, para dar el dióxido e hidrógeno: Te + 2HO → TeO + 2H. Reacciona (a grados variados) con, o combinaciones de, ácidos nítricos, sulfúricos e hidroclóricos para dar compuestos como TeSO sulphoxide o HTeO ácido tellurous, el nitrato básico (TeOH) (NO) o el sulfato de óxido TeO (TAN). Se disuelve en álcalis hirvientes, con la formación del tellurite y telluride: 3Te + 6KOH = KTeO + 2KTe +3HO, una reacción que sigue o es reversible con aumento o disminución de la temperatura. A temperaturas más altas el telurio es suficientemente plástico para ser extrudable. Se derrite a una temperatura de aproximadamente treinta por ciento más que el del acero.

El telurio es un semiconductor con una conductividad eléctrica (intrínseca) de aproximadamente 1.0 S • cm y una banda prohibida de 0.32 a 0.38 eV. El telurio líquido es un semiconductor, con una conductividad eléctrica, en la fundición, de aproximadamente 1.9 × 10 S • el cm telurio líquido Sobrecalentado es un conductor metálico. En una presión de 35 Gpa y una temperatura de 7.4 telurio K se hace la superconducción.

El telurio cristalino tiene una estructura que consiste en cadenas espirales infinitas paralelas. Mientras que la vinculación entre átomos contiguos en una cadena es covalent, hay pruebas de una interacción metálica débil entre los átomos vecinos de cadenas diferentes.

Mendeleev dijo del telurio que:

:

La mayor parte de la química de telurio es característica de un metaloide. Realmente forma sin embargo aleaciones con, por ejemplo, aluminio, plata y lata. El telurio muestra menos tendencias al comportamiento anionic que metaloides ordinarios. Su química de solución es caracterizada por la formación de oxyanions.

El telurio generalmente forma compuestos en los cuales tiene un estado de la oxidación de-2, +4 o +6, con el estado de tetrapositive que es el más estable. Se combina fácilmente con la mayor parte de otros elementos para formar el binario tellurides XTe éstos que representan la forma mineral más común. Non-stoichiometry con frecuencia se encuentra. Esto es en particular tan con los metales de transición, donde las diferencias electronegativity son pequeñas y la valencia irregular se favorece. Muchos de tellurides asociados se pueden tratar como aleaciones metálicas.

El aumento del carácter metálico evidente en el telurio, comparando con más ligeramente chalcogens, se refleja adelante en la formación relatada de varias otras sales de oxyacid, como selenate básico 2TeO.SeO y perchlorate análogo y periodate 2TeO.HXO.

El telurio forma un polimérico, amphoteric, TeO de óxido que forma el cristal. Éste también es un óxido 'condicional' que forma el cristal — formará un vaso con una muy pequeña cantidad de aditivo. El telurio tiene una química organometallic extensa (ver la química organotellurium).

Aplicaciones típicas

Los:For frecuentes y aplicaciones de la especialidad de metaloides individuales ven el artículo principal para cada elemento.

Los metaloides como boro, arsénico y antimonio son demasiado frágiles para tener cualquier uso estructural en sus formas puras. Las aplicaciones típicas de éstos y los otros elementos comúnmente reconocidos como metaloides han cercado en cambio:

  • Uso de sus óxidos como cristal-formers.
  • Su inclusión como alear componentes o aditivos.
  • Su empleo como semiconductores, dopants o componentes de semiconductor.

Formación de cristal

Los óxidos BO, SiO, GeO, AsO y SbO fácilmente forman gafas. TeO también formará un vaso pero esto requiere un 'heroico apagan el precio' o la adición de una impureza; por otra parte los resultados de la forma cristalinos. Estos compuestos han encontrado o siguen encontrando usos prácticos en cristalería química, doméstica e industrial y óptica. El boro trioxide es

usado como un aditivo de la fibra de vidrio; también es un componente de cristal borosilicate, que es ampliamente usado para la cristalería de laboratorio, así como en utensilios para el horno de casa. El dióxido de silicio forma la base de la cristalería doméstica ordinaria. El dióxido de Germanium se usa como el aditivo de la fibra de vidrio, así como en sistemas ópticos infrarrojos. El arsénico trioxide se usa en la industria de cristal como un decolorizing y agente de imposición de una multa, como es el antimonio trioxide. El dióxido del telurio encuentra la aplicación en la óptica de láser y no lineal.

Aleaciones

En 1914 Desch escribió que 'ciertos elementos no metálicos son capaces de compuestos que se forman del carácter claramente metálico con metales, y estos elementos pueden firmar por lo tanto la composición de aleaciones. Asoció el silicio, el arsénico y el telurio — en particular — con los elementos que forman la aleación. Phillips y Williams más tarde notaron que los compuestos de silicio, germanium, arsénico y antimonio con los metales pobres, 'probablemente mejor se clasifican de las aleaciones.

En términos de elementos individuales:

  • El boro puede formar compuestos intermetálicos y aleaciones con metales de transición, del MB de la composición, si n> 2.
  • Sanderson comentó que el silicio 'es el metaloide en la naturaleza, pareciendo completamente metálico en su capacidad de alear con metales.'
  • Germanium forma muchas aleaciones, el más importantemente con los metales de monedas.
  • El arsénico puede formar aleaciones con metales, incluso platino y cobre.
  • El antimonio es conocido como una aleación antigua. Esto es ejemplificado por el metal del tipo (una aleación de plomo con hasta el 25%, por peso, antimonio) y estaño (una aleación de estaño con el antimonio de hasta el 20%).
  • En 1973 el Estudio geológico estadounidense relató que aproximadamente el 18% de la producción del telurio se vendió en la forma de la aleación. El telurio de cobre (telurio del 40-50%) era un tipo; ferrotelurio (telurio del 50-58%) el otro.

Semiconductores y electrónica

Todos los elementos comúnmente reconocidos como metaloides (o sus compuestos) han encontrado la aplicación en el semiconductor o industrias electrónicas transistorizadas. Algunas propiedades de boro han retardado su uso como un semiconductor. Tiene un punto de fusión alto y los cristales solos son relativamente difíciles de obtener. La introducción y retener impurezas controladas también son difíciles. El silicio es el semiconductor comercial principal; forma la base de electrónica moderna y tecnologías de comunicación e información. Esto ha ocurrido a pesar del estudio de semiconductores, a principios del 20mo siglo, considerándose como la 'física de la suciedad' y no mereciendo de la concentración. Silcon ha sustituido en gran parte germanium en la semiconducción de dispositivos, siendo más barato, más resistente en la temperatura de funcionamiento más alta y más fácil a trabajar durante el proceso de fabricación microelectrónico. El silicio-germanium que semiconduce 'aleaciones' ha estado creciendo sin embargo en el uso, en particular para dispositivos de comunicación inalámbrica; estas aleaciones explotan la movilidad del transportista más alta de germanium. El arsénico y el antimonio no son semiconductores en sus estados estándares. la otra mano, ambos semiconductores del tipo III-V de la forma (como GaAs, AlSb o GaInAsSb) en que el número medio de electrones de la valencia por átomo es lo mismo como ese del Grupo 14 elementos; estos compuestos se prefieren para algunas aplicaciones especiales. El telurio, que es un semiconductor en su estado estándar, se usa principalmente como un componente en un grupo muy grande de semiconducción-chalcogenides del tipo II/VI; estos compuestos tienen aplicaciones en electro-óptica y electrónica.

Elementos menos comúnmente reconocidos como metaloides

No hay ningún metaloide de la definición del término universalmente concordado o riguroso. Tan la respuesta a la pregunta "¿Qué elementos son metaloides?" puede variar, según el autor y sus criterios de inclusión. Emsley, por ejemplo, reconoció sólo cuatro: germanium, arsénico, antimonio y telurio. Selwood, por otra parte, puso en una lista doce: boro, aluminio, silicio, galio, germanium, arsénico, lata, antimonio, telurio, bismuto, polonium, y astatine.

La ausencia de una división estandarizada de los elementos en metales, metaloides y metaloides es no necesariamente una cuestión. Hay una progresión más o menos continua del metálico al no metálico. Un subconjunto especificado de esta serie continua puede servir potencialmente su objetivo particular así como a cualquiera otro. Pase lo que pase, las medidas de la clasificación del metaloide individuales tienden a compartir puntos en común (como descrito encima) con la mayor parte de variaciones que ocurren alrededor de los márgenes indistintos, como contemplado abajo.

Carbón

El carbón generalmente se clasifica como un metaloide aunque tenga algunas propiedades metálicas y de vez en cuando se clasifique como un metaloide. Donde aplicable, las propiedades puestas en una lista abajo son para el carbón graphitic hexagonal, la forma el más termodinámicamente estable de carbón en condiciones ambientales.

En términos de carácter metálico de carbón:

  • Tiene un aspecto lustroso.
  • Muestra la conductividad eléctrica buena.
  • Tiene un coeficiente de temperaturas positivo de la resistencia eléctrica, en dirección de sus aviones, es decir sus disminuciones de la conductividad con el aumento de la temperatura (comportándose de esta manera como un metal).
  • Tiene la estructura del grupo electrónica de un semimetal.
  • Varios allotropes de carbón, incluso el grafito, son capaces de aceptar átomos extranjeros o compuestos en sus estructuras vía substitución, intercalación o drogar (intersticial o intrastitial) con los materiales que resultan se y mencionan 'como aleaciones de carbón'.
  • Puede formar sales iónicas, incluso un sulfato, perchlorate, nitrato, hidrógeno selenate y fosfato de hidrógeno.
  • En la química orgánica, el carbón se puede formar el complejo cations — llamó carbocations — en que el precio positivo está en el átomo de carbón; los ejemplos son CH y CH y sus derivados.

En términos de carácter no metálico de carbón:

Es
  • frágil.
  • Se comporta como un semiconductor, perpendicular a la dirección de sus aviones.
  • La mayor parte de su química es no metálica.
  • Tiene una energía de ionización relativamente alta.
  • Tiene electronegativity relativamente alto, comparado con la mayor parte de metales.
  • Su CO de óxido forma una fuerza media HCO ácido carbónico.

Aluminio

El aluminio generalmente se clasifica como un metal, considerando su brillo, maleabilidad y ductilidad, conductividad térmica y eléctrica alta y estructura cristalina embalada por el final.

Realmente tiene sin embargo algunas propiedades que son extrañas para un metal. Tomado juntos, estas propiedades a veces se usan como una base para clasificar el aluminio como un metaloide:

  • Su estructura cristalina muestra algunas pruebas de la vinculación direccional.
  • Aunque forme Al cation en algunos compuestos, une covalently en la mayor parte de otros.
  • Su óxido es amphoteric y un condicional de cristal y antiguo.
  • forma anionic aluminates, tal comportamiento considerado no metálico en el carácter.

Stott pone etiqueta al aluminio como el metal débil. Tiene las propiedades físicas de un metal bueno, pero algunas propiedades químicas de un metaloide. Steele nota el comportamiento químico algo paradójico de aluminio. Se parece a un metal débil con su óxido amphoteric y el carácter covalent de muchos de sus compuestos. Aún también es un fuertemente electropositive metal, con un potencial del electrodo negativo alto.

La noción de aluminio como un metaloide a veces se disputa dada tiene muchas propiedades metálicas. El aluminio por lo tanto se argumenta para ser una excepción a la frase mnemotécnica que los elementos contiguos a la línea divisoria del metaloide metálico son metaloides.

Selenio

El selenio muestra el metaloide fronterizo o el comportamiento del metaloide.

Su forma más estable, trigonal gris allotrope, a veces se llama el selenio 'metálico'. Esto es porque su conductividad eléctrica es varios ordenes de magnitud mayores que esa de la forma de la monoclínica roja.

El carácter metálico del selenio es mostrado adelante por las propiedades siguientes:

  • Su brillo.
  • Su estructura cristalina, que se piensa incluir la vinculación de la intercadena débilmente 'metálica'.
  • Su capacidad, cuando fundido, para hacerse entrar en hilos delgados.
  • Su renuencia a adquirir 'la característica de números de la oxidación positiva alta de metaloides'.
  • Su capacidad de formar polycations cíclico (como Se) cuando disuelto en oleums (un atributo comparte con azufre y telurio).
  • La existencia de un hydrolysed cationic sala en la forma de trihydroxoselenium (IV) perchlorate.

</envergadura>

El carácter no metálico del selenio se muestra por:

  • Su fragilidad.
  • Su estructura del grupo electrónica, que es la de un semiconductor.
  • La conductividad eléctrica baja (~10 a 10 S · cm) de su forma muy purificada. Esto es comparable a o menos que ese de bromo (7.95 S · cm), un metaloide.
  • Su electronegativity relativamente alto (2.55 Pauling revisados).
  • La retención de sus propiedades de semiconducción en forma líquida.
  • Su química de reacción, que es principalmente la de sus anionic no metálicos forma Se, SeO y SeO.

Polonium

Polonium es 'claramente metálico' de algunos modos o muestra el carácter metálico por vía de:

  • La conductividad metálica de ambos de sus formas de allotropic.
  • La presencia del Po de color rosa cation en solución acuosa.
  • Muchas sales se forma.
  • La predominación basicity de dióxido polonium.
  • Las condiciones que reducen muy requeridas para la formación del anión de Po en la solución acuosa.

Sin embargo, el polonium muestra el carácter no metálico en que:

  • Sus halides tienen propiedades generalmente características del metaloide halides (ser volátil, fácilmente hydrolyzed, y soluble en solventes orgánicos).
  • Muchos metal polonides, obtenido calentando los elementos juntos en 500-1.000 °C, y conteniendo el anión de Po, también se conocen.

Astatine

Astatine puede ser un metaloide o un metaloide. Generalmente se clasifica como un metaloide, pero tiene algunas propiedades metálicas 'marcadas'. Inmediatamente después de su producción en 1940, los investigadores tempranos pensaron que esto era un metal. En 1949 se llamó el más noble (difícil de reducir) metaloide así como ser un relativamente noble (difícil de oxidarse) metal. En 1950 el astatine se describió como un halógeno y (por lo tanto) un metaloide reactivo.

En términos de indicadores metálicos:

  • Samsonov observa que, '[L] ike metales típicos, es precipitado por el sulfito de hidrógeno hasta de soluciones fuertemente ácidas y se desplaza en una forma libre de soluciones del sulfato; se deposita en el cátodo en la electrólisis.
  • Rossler cita indicaciones adicionales de una tendencia para astatine para comportarse como un metal (pesado) como: 'la formación de pseudohalide compoundscomplexes de astatine cationscomplex aniones de astatineas trivalente bien como complejos con una variedad de solventes orgánicos'.
  • Rao y Ganguly notan que los elementos con una enthalpy de vaporización (EoV) mayor que ~42 kJ/mol son metálicos cuando líquido. Tales elementos incluyen el boro, el silicio, germanium, el antimonio, el selenio y el telurio. Vásaros & Berei da valores estimados para EoV de diatomic astatine, el más bajo de estos que son 50 kJ/mol. En esta base el astatine también puede ser metálico en el estado líquido. El yodo de Diatomic, con EoV de 41.71, se cae sólo salvo la cifra del umbral.
  • Siekierski y el Ciudadano sostienen o suponen que astatine sería un metal si pudiera formar una fase condensada.
  • Campeón et al. sostenga que astatine demuestra el comportamiento cationic, por vía de cuadra En y formas de AtO, en soluciones acuosas fuertemente ácidas.

Para indicadores no metálicos:

  • Batsanov da una energía de la banda prohibida deliberada para astatine de 0.7 eV. Esto es consecuente con metaloides (en la física) habiendo separado valencia y grupos de la conducción y así siendo semiconductores o aislantes.
  • Tiene la variedad líquida estrecha generalmente asociada con metaloides (diputado 575 K, bp 610).
  • Su química en la solución acuosa es predominantemente caracterizada por la formación de varias especies anionic.
  • La mayor parte de sus compuestos conocidos se parecen a aquellos del yodo, que es el halógeno y un metaloide. Tales compuestos incluyen astatides (XAt), astatates (XAtO), y compuestos del interhalógeno monovalent.

Restrepo et al. relatado que astatine pareció compartir más en común con polonium que ello hizo con los halógenos establecidos. Hicieron así sobre la base de estudios relativos detallados de las propiedades conocidas e interpoladas de 72 elementos.

Otros metaloides

Dado no hay ninguna definición concordada de un metaloide, algunos otros elementos de vez en cuando se clasifican como tal. Estos elementos incluyen el hidrógeno, beryllium, el nitrógeno, el fósforo, el azufre, el zinc, el galio, la lata, el yodo, el plomo, el bismuto y radon. El término el metaloide también ha sido usado para referirse a:

  • Los elementos que exponen el brillo metálico y la conductividad eléctrica, y que también son amphoteric. El arsénico, el antimonio, el vanadio, el cromo, el molibdeno, el tungsteno, la lata, el plomo y el aluminio son ejemplos.
  • Los elementos que por otra parte a veces se refieren metales como pobres.
  • Elementos no metálicos (por ejemplo, nitrógeno; el carbón) que puede formar aleaciones con o modificar las propiedades de, metales.

Cerca de metaloides

El concepto de una clase del intermedio de elementos entre metales y metaloides a veces se amplía para incluir elementos que la mayor parte de químicos y los profesionales de la ciencia relacionados, no reconocerían generalmente como metaloides.

En 1935, Fernelius y Robey asignaron el carbón, el fósforo, el selenio y el yodo a una clase tan intermediaria de elementos, juntos con boro, silicio, arsénico, antimonio, telurio y polonium. También incluyeron un placeholder para el elemento ausente 85 (astatine), cinco porvenir de su síntesis en 1940. Germanium se excluyó ya que todavía se consideraba entonces como un metal que conduce mal.

En 1954, Szabó & Lakatos contó beryllium y aluminio en su lista de metaloides. Esto era además de boro, silicio, germanium, arsénico, antimonio, telurio, polonium y astatine.

En 1957, Sanderson reconoció el carbón, el fósforo, el selenio y el yodo como la parte de una clase intermediaria de elementos con 'ciertas propiedades metálicas'. El boro, el silicio, el arsénico, el telurio y astatine también pertenecieron a esta clase. Germanium, el antimonio y polonium se clasificaron como metales.

Más recientemente, en 2007, Pequeño carbón incluido, fósforo, selenio, lata y bismuto en su lista de metaloides. El boro, el silicio, germanium, el arsénico, el antimonio, el telurio, polonium y astatine se trataron de manera similar.

Los elementos como éstos de vez en cuando se llaman o se describen como, cerca metaloides o el parecido. Se localizan cerca de los elementos comúnmente reconocidos como metaloides, y por lo general clasificaban como metales o como metaloides.

Los metales que caen a esta categoría suelta tienden a mostrar estructuras de embalaje 'raras', química covalent marcada (molecular o polimérico), y amphoterism. El aluminio, la lata y el bismuto son ejemplos. También se refieren como (por medios químicos) metales débiles, metales pobres, metales de posttransición o semimetales (en el sentido ya mencionado de metales con el carácter metálico incompleto). Estas agrupaciones de la clasificación generalmente cohabitan el mismo territorio de la tabla periódica, pero son no necesariamente mutuamente incluido.

Los metaloides en esta categoría incluyen el carbón, el fósforo, el selenio y el yodo. Exponen el brillo metálico, semiconduciendo propiedades y estableciéndose lazos o grupos de la valencia con el carácter delocalized. Esto se aplica a sus formas el más termodinámicamente estables en condiciones ambientales: carbón como grafito; fósforo como fósforo negro; y selenio como selenio gris. Estos elementos o bien se describen como estando 'cerca de metalloidal', mostrando metalloidal el carácter, o teniendo parecido a un metaloide o algún metaloide (al) o propiedades metálicas.

Allotropes

Algunos allotropes de los elementos exponen más pronunciado metálico, metalloidal o comportamiento no metálico que otros. Por ejemplo, el diamante allotrope del carbón es claramente no metálico. El grafito allotrope sin embargo muestra la conductividad eléctrica limitada más característica de un metaloide. El fósforo, el selenio, la lata y el bismuto también tienen allotropes que muestran la línea de demarcación o comportamiento metálico o no metálico.

Clasificación y territorio de la tabla periódica

Los metaloides generalmente se consideran como una tercera categoría de elementos químicos, junto a metales y metaloides. Se han descrito como la formación de una zona de amortiguación (rizada) entre metales y metaloides. El maquillaje y la talla de esta zona dependen de los criterios de la clasificación usados. Los metaloides a veces se agrupan en cambio con metales, consideraron como metaloides o trataron como una subcategoría de lo mismo.

Racimo de metaloides a ambos lados de la línea divisoria entre metales y metaloides. Esto se puede encontrar, en configuraciones variadas, en algunas tablas periódicas (ver el miniejemplo, el derecho). Los elementos al inferior dejado de la línea generalmente muestran el comportamiento metálico creciente; elementos a la demostración correcta superior que aumenta comportamiento no metálico. Cuando presentado como un peldaño regular, los elementos con la temperatura crítica más alta para sus grupos (Li, Ser, Al, Ge, Sb, Po) están sólo debajo de la línea.

La colocación diagonal de los metaloides representa algo de una excepción al fenómeno que los elementos con propiedades similares tienden a ocurrir en columnas verticales. Yendo a través de una fila de la tabla periódica, los aumentos del precio nucleares con el número atómico como hay como un aumento correspondiente de electrones. El 'tirón' adicional en electrones externos con el aumento del precio nuclear generalmente pesa más que la eficacia de proyección de tener más electrones. Con algunas irregularidades, los átomos por lo tanto se hacen más pequeños, aumentos de la energía de ionización, y hay un cambio gradual del carácter, a través de un período, del fuertemente metálico, a débilmente metálico, a débilmente no metálico, a elementos fuertemente no metálicos. Bajando a una columna de la tabla periódica del grupo principal, el efecto de aumentar el precio nuclear es generalmente pesado más que por el efecto de electrones adicionales que están más lejos del núcleo. Con algunas irregularidades, los átomos por lo tanto se hacen más grandes, caídas de la energía de ionización y aumentos de carácter metálicos. El efecto combinado de estas tendencias horizontales y verticales competidoras consiste en que la posición de la zona de transición del metaloide metálico cambia a la derecha en la bajada a un período. Un efecto relacionado se puede ver en otras semejanzas diagonales que ocurren entre algunos elementos y sus vecinos adecuados inferiores, como magnesio de litio, beryllium-aluminio, fósforo de carbón y azufre del nitrógeno.

Línea divisoria del metaloide metálico

La línea divisoria entre metales y metaloides se ha llamado la línea amphoteric, la línea del metaloide metálico, la línea del metaloide, la línea semimetálica, la escalera, la frontera de Zintl o la línea de Zintl. Los dos últimos términos también se refieren a una línea vertical a veces dibujada entre grupos 13 y 14. Esta línea fue bautizada por Laves en 1941. Diferencia el grupo 13 elementos de boro de aquellos en y a la derecha del grupo 14 (los elementos de carbón). Los antiguos generalmente se combinan con metales electropositive para hacer compuestos intermetálicos mientras que éste por lo general forma compuestos parecidos a la sal.

Las referencias a una línea divisoria entre metales y metaloides aparecen en la literatura hasta donde al menos 1869. En 1891, el Paseante publicó una 'tabulación' periódica con una línea recta diagonal dibujada entre los metales y los metaloides. En 1906, Alexander Smith publicó una tabla periódica con una línea en zigzag que separa los metaloides del resto de elementos, en su libro de texto muy influyente la Introducción a la Química inorgánica General. En 1923, Deming, un químico americano, publicó corto (estilo de Mendeleev) y tablas periódicas de la forma (de 18 columnas) medias. Cada uno tenía los metales de separación de la línea andados de un cliente habitual de metaloides. Merck y la Compañía prepararon una forma del folleto de la mesa de 18 columnas de Deming, en 1928, que extensamente se puso en circulación en escuelas americanas. Antes de los años 1930 la mesa de Deming aparecía en guías y enciclopedias de la química. También fue distribuido durante muchos años por Sargent-Welch Scientific Company.

Importancia

Algunos autores no clasifican elementos que lindan con la línea divisoria del metaloide metálico como metaloides. En cambio notan, por ejemplo, que tales elementos a la izquierda de la línea 'muestran un poco de carácter no metálico'. Aquellos a la derecha, en contraste, 'muestran un poco de carácter metálico'. Una clasificación binaria también puede facilitar el establecimiento de algunas reglas simples para determinar tipos de la obligación entre metales y/o metaloides. Otros autores, en contraste, han sugerido que la clasificación de algunos elementos como metaloides 'subraya que las propiedades cambian gradualmente, más bien que repentinamente ya que uno supera o abajo la tabla periódica'.

Una línea divisoria entre metales y metaloides es a veces sustituida por dos líneas divisorias. Una línea separa metales y metaloides; los otros metaloides y metaloides.

Algunas tablas periódicas distinguen elementos que son metaloides en ausencia de cualquier línea divisoria formal entre metales y metaloides. Los metaloides en cambio se muestran ya que ocurriendo en una diagonal fijó el grupo o la región difusa, que corre del superior dejado bajar el derecho, centrado alrededor del arsénico.

Preocupaciones

Mendeleev escribió que, 'Esto isimpossible para dibujar una línea estricta de la demarcación entre metales y metaloides, allí siendo muchas sustancias intermedias. Varias otras fuentes notan la confusión o la ambigüedad en cuanto a la posición de la línea divisoria; sugiera que su arbitrariedad aparente proporciona motivos para refutar su validez; y comentario en cuanto a su engaño, naturaleza discutible o aproximada. Propio Deming notó que la línea no se podía dibujar muy exactamente.

Comparación de propiedades con aquellos de metales y metaloides

Las dos subdivisiones siguientes resumen y tabulan las propiedades físicas y químicas de metaloides. Las propiedades de metales y metaloides también se muestran, con objetivos relativos. El sombreado al uno o el otro lado de la columna del metaloide denota concordancias inmediatamente aparentes, como compilado después del final de cada mesa.

Propiedades físicas

Los metaloides son sólidos de aspecto metálicos que tienen una conducta frágil, muestran el intermedio a la conductividad eléctrica relativamente buena y tienen la estructura del grupo de un semimetal o semiconductor. La mayor parte de sus otras propiedades físicas son intermedias en la naturaleza. Las propiedades aplicables se disponen en la mesa siguiente, en el pedido suelto de la facilidad de la determinación:

De las quince propiedades físicas puestas en una lista en la susodicha mesa, cuatro (forma; aspecto; enthalpy de fusión; y la conductividad eléctrica líquida) se comparten con metales y un (elasticidad) con metaloides. Las otras diez propiedades son características, en términos generales, de metaloides.

Propiedades químicas

Los metaloides generalmente se comportan por medios químicos como metaloides (débiles) y tienen energías de ionización intermedias y electronegativities, y amphoteric u óxidos débilmente ácidos. La mayor parte de sus otras propiedades químicas son intermedias en la naturaleza. Las propiedades aplicables — general, específico y descriptivo — se disponen en la mesa siguiente:

De las doce propiedades químicas puestas en una lista en la susodicha mesa, dos (cuando mezclado con metales; los compuestos de organometallic) se comparten con metales y tres (comportamiento general; formación del ión; y número de la oxidación) con metaloides. Las otras siete propiedades son características de metaloides. Sin embargo, como notado al principio de la sección de clasificación, algunos autores cuentan metaloides como metaloides o una subcategoría de lo mismo. En este caso la mayor parte de las propiedades químicas de metaloides se considerarían como no metálicas en la naturaleza, aunque débilmente tan.


Lima / Corintio
Impress & Privacy