Едно от свойствата на металоидите е, че пасват между метали и неметали. Ето защо, те се наричат още полуметали. Те са известни също като полупроводници. освен това, тези металоиди са разположени в средата на металите и неметалите в периодичната таблица. Това ни помага да разберем различните му приложения в множество индустрии. В тази статия, ще обсъдим десетте основни свойства на металоидите по отношение на техните физични и химични характеристики.
Какво представляват металоидите?
Елементите, които не са нито метални, нито неметални и присъстват в периодичната таблица, са известни като металоиди. Това са полупроводници и се използват широко в областта на електрониката. освен това, те винаги са в твърда форма и предлагат висока проводимост. Типични примери за металоиди са борът, силиций, германий, арсен, телур, антимон, полоний, астат, и бисмут.
Какви са различните свойства на металоидите?
Металоидите предоставят няколко предимства и имат много приложения в различни области. Така, нека обсъдим 10 основни свойства на металоидите, които ги правят уникални от металите и неметалите.
1. Металоидите имат амфотерни оксиди
Металоидите имат оксиди, които могат да действат като киселини и основи и затова се наричат амфотерни. В резултат на това двойно свойство, те могат да участват в много повече химични трансформации, които се случват в тялото, като по този начин се увеличава тяхната гъвкавост. например, силициев диоксид (SiO₂) може да се разтвори в силни киселини като флуороводородна киселина и в силни основи, i.e. натриев хидроксид за образуване на различни продукти. Това амфотерно свойство е от съществено значение в няколко работни процеса. Те изискват или кисела, или алкална среда, за да се извърши операцията.
2. Металоидите проявяват променлива реактивност
Способността на металоидите да извършват реакции се различава от един металоид до друг по различни начини. например, Борът е много нереактивен елемент. освен това, той рядко образува съединения с други елементи или вещества при нормални обстоятелства. От друга страна, арсенът е много реактивен и понякога токсичен, тъй като се комбинира с няколко други елемента. освен това, води до образуването на няколко опасни съединения. Тази вариация в реактивността прави възможно металоидите да се използват в различни области, вариращи от по-стабилни употреби, i.e. рамки и основни механични употреби за силно реактивни приложения в химическата промишленост и биологични процеси.
3. Металоидите се използват в сплави
Използването на металоиди в металите е обичайно и завършва със създаването на сплави, които подобряват свойствата на металите. например, когато се използва като легиращ агент, антимонът подпомага втвърдяването на оловото. освен това, има много приложения в индустриите, i.e. батерии, куршуми, и лагери. Интегрирането на металоидите с сплави повишава различни физични и химични свойства. Те също така помагат за подобряване на механичните свойства и устойчивостта на корозия.
4. Металоидите са твърди вещества
Неметалите могат да бъдат в различни състояния при стайна температура, докато всички металоиди са твърди при стайна температура. освен това, те притежават умерени до високи точки на топене. Съединенията са стабилни в твърдо състояние, тъй като електрическите връзки на техните атоми са силни. Точките на топене на обикновените металоиди са както следва;
- Бор: 2079°C
- Силиций: 1410°C
- Германий: 938. 3°C
- Арсен: 817°C
- Телур: 449. 5°C
- Антимон: 631°C
Тези високи стойности на точка на топене показват, че металоидите се нуждаят от висока топлина, за да се превърнат в течности и са подходящи за активност при висока топлина.
5. Металоидите имат метален блясък
Металоидът може също да има характеристиката на блясък. Те отразяват светлината точно като метала, въпреки че обикновено са неметали. Този метален блясък е една от характеристиките, които ги определят като металоиди въз основа на физическото състояние на материята. например:
- Борът показва черен и лъскав вид.
- Силиконът е сив с лъскав и метален блясък.
- Германият има лъскава и сиво-бяла повърхност.
- Арсенът е сив и показва метален блясък.
- Телурът има сребристо-бяла повърхност с метален блясък.
- Антимонът е синкаво-бял с лъскава повърхност.
6. Металоидите са крехки
За разлика от характерната особеност на метала, който лесно се набива в тънък лист или се изтегля в тел, металоидите са крехки. Това означава, че те се повреждат или смачкват лесно, когато прилагаме сила или напрежение и не се изкривяват. Следователно, има ограничения за техните способности. Те получават форми като метали, като например чукане, валцуване, и други методи на формоване. Това се случва, защото тяхната атомна структура е ориентирана в мрежа от твърди и добре дефинирани геометрични равнини. Така, лесно могат да станат чупливи.
7. Металоидите провеждат електричество
Металоидите са добри проводници на електричество, но не толкова добри, колкото металите. Те имат среден диапазон на електрическа проводимост, който значително варира в зависимост от температурата и примесите. Поради това полупроводимо поведение, тези елементи имат критично място в електрониката. Те имат множество приложения в транзистори и диоди. Процес, известен като допинг, който помага за подобряване на електрическата проводимост на полупроводниците. например, силицият, когато се комбинира с фосфор или бор, става по-подходящ за приложения на проводимост.
8. Металоидите образуват ковалентни връзки
Някои от металоидите лесно се включват в ковалентна връзка. Те споделят електрони с други атоми, за да постигнат стабилност. Този тип свързване е характерен за неметалите и с тяхна помощ, металоидите могат да образуват различни състави. често, те могат да приемат различни окислителни числа, по този начин те се използват широко в няколко химични процеса. например:
- Бор: +3, +2, +1
- Силиций: +4, 0
- Германий: +2, +4
- Арсен: +3, +5
- Телур: +4, +6
- Антимон: +3, +5
Тази тенденция да приемат или отдават електрони по повече от един начин позволява на металоидите да участват както в редукционни, така и в окислителни процеси. Те могат да образуват различни съединения, които се характеризират с доста различен набор от свойства. Благодарение на гъвкавостта, те са полезни в много промишлени и технологични приложения. Те могат да включват полупроводници, при които чистотата на химикала е приоритет.
9. Металоидите имат междинни стойности на йонизационна енергия и електроотрицателност.
Енергиите на йонизация на Metalloid и електроотрицателността между метали и неметали. Тази йонизационна енергия им помага да отстранят електрон от атом, докато тяхната електроотрицателност помага за привличането на други електрони. Тези междинни стойности позволяват на металоидите да показват характеристики както на категориите метали, така и на неметали.
10. Металоидите имат амфотерни оксиди
Металоидите се разтварят в киселини и основи и образуват оксиди, които получават свойствата както на киселини, така и на основи. Ето защо, те са популярни като амфотерни. освен това, металоидите могат да участват в множество реакции. Тези амфотерни оксиди реагират както с киселини, така и с основи, за да дадат сол и вода.
Така, следващата таблица ще ни помогне да разберем стойностите на металоидите по отношение на техните физични и химични свойства.
| елемент | Символ | Атомен номер | Атомна маса (u) | Плътност (g/cm³) | Точка на топене (°C) | Точка на кипене (°C) | Електропроводимост (S/m) | Общи състояния на окисление | Основни употреби |
| Бор | Б | 5 | 10.81 | 2.34 | 2076 | 3927 | ~1,0 x 10⁵ | +3 | Стъклена чаша, керамика, перилни препарати |
| Силиций | и | 14 | 28.09 | 2.33 | 1414 | 3265 | 1.56 х 10⁻³ | +4, -4 | полупроводници, слънчеви клетки |
| Германий | Ge | 32 | 72.63 | 5.32 | 938.3 | 2833 | 2.17 | +4, +2 | полупроводници, фиброоптика |
| Арсен | като | 33 | 74.92 | 5.73 | 817 (възвишен) | 614 (възвишен) | ~3,0 x 10⁴ | +5, +3, -3 | Пестициди, консерванти за дърво |
| Антимон | сб | 51 | 121.76 | 6.68 | 630.6 | 1587 | ~2,5 x 10⁵ | +3, +5 | Забавители на горенето, сплави |
| Телур | The | 52 | 127.60 | 6.24 | 449.5 | 988 | ~1,0 x 10⁻⁶ | -2, +4, +6 | Термоелектрически устройства, металургия |
| полоний | след | 84 | 209 | 9.32 | 254 | 962 | Не е добре дефиниран поради рядкост | +2, +4 | Използва се рядко, силно радиоактивен |
Заключение
В заключение, свойствата на металоидите са смес от метални и неметални характеристики. Те са главно твърди при стайна температура и имат лъскава повърхност. Те обикновено са крехки и провеждат електричество. освен това, те могат да образуват ковалентни връзки и да проявяват множество степени на окисление. Това им позволява да участват в различни химични реакции. Металоидите имат междинни енергии на йонизация и електроотрицателност, позиционирайки ги между метали и неметали по отношение на реактивност. Така, като се вземат предвид тези свойства на металоидите, те имат много приложения в различни индустрии.
често задавани въпроси
Q1. Защо металоидите са важни в електронната индустрия?
Някои металоиди като силиций и германий проявяват полупроводникови свойства. Ето защо те са от полза за индустриите в производството на електронни елементи. Тези елементи могат да бъдат компютърни чипове, транзистори, и слънчеви клетки.
Q2. Какво прави металоидите различни от металите и неметалите?
Металоидите са елементи със свойства, които са междинни между металите и неметалите. Те могат да предават електричество, но не толкова ефективно, колкото металите. освен това, те се свързват ковалентно точно като неметалите. Като метали, те също имат метален вид, но са много твърди и крехки.
Q3. Могат ли металоидите да образуват съединения с други елементи?
да, два металоида могат да образуват няколко други съединения, тъй като поддържат повече от една валентност и образуват ковалентни връзки. Поради това, те се прилагат в химични реакции и индустрии.
Свържете се с нас за повече информация.
