Una delle proprietà dei metalloidi è quella di adattarsi tra metalli e non metalli. Ecco perché, sono anche chiamati semimetalli. Sono anche conosciuti come semiconduttori. oltre a questo, questi metalloidi si trovano al centro dei metalli e dei non metalli nella tavola periodica. Ciò ci aiuta a comprendere le sue diverse applicazioni in numerosi settori. In questo articolo, discuteremo le dieci principali proprietà dei metalloidi riguardanti le loro caratteristiche fisiche e chimiche.
Cosa sono i Metalloidi?
Gli elementi che non sono né metallici né non metalli e presenti nella tavola periodica sono conosciuti come metalloidi. Questi sono semiconduttori e sono molto utilizzati nel campo elettronico. oltre a questo, questi sono sempre in forma solida e offrono un'elevata conduttività. Esempi tipici di metalloidi sono il boro, silicio, germanio, arsenico, tellurio, antimonio, polonio, astato, e bismuto.
Quali sono le diverse proprietà dei metalloidi?
I metalloidi offrono numerosi vantaggi e hanno molte applicazioni in diversi campi. COSÌ, discutiamo di 10 principali proprietà dei metalloidi che li rendono unici rispetto ai metalli e ai non metalli.
1. I metalloidi hanno ossidi anfoteri
I metalloidi hanno ossidi che possono agire come acidi e basi e sono quindi chiamati anfoteri. Come risultato di questa duplice proprietà, possono partecipare a molte più trasformazioni chimiche che avvengono nel corpo, aumentando così la loro versatilità. Ad esempio, biossido di silicio (SiO₂) può essere disciolto in acidi forti come l'acido fluoridrico e in basi forti, i.e. idrossido di sodio per formare prodotti diversi. Questa proprietà anfotera è essenziale in diversi processi operativi. Richiedono un mezzo acido o alcalino affinché l'operazione avvenga.
2. I metalloidi mostrano una reattività variabile
La capacità dei metalloidi di eseguire reazioni differisce da un metalloide all'altro in modi diversi. Per esempio, Il boro è un elemento molto poco reattivo. oltre a questo, raramente forma composti con altri elementi o sostanze in circostanze normali. D'altra parte, l'arsenico è molto reattivo e talvolta tossico e si combina con molti altri elementi. oltre a questo, provoca la formazione di diversi composti pericolosi. Questa variazione di reattività rende possibile l'utilizzo dei metalloidi in diversi campi che vanno da usi più stabili, i.e. strutture e usi meccanici essenziali per applicazioni altamente reattive nelle industrie chimiche e nei processi biologici.
3. I metalloidi sono utilizzati nelle leghe
L’uso di metalloidi nei metalli è comune e porta alla creazione di leghe che migliorano le proprietà dei metalli. Per esempio, se usato come agente legante, l'antimonio favorisce l'indurimento del piombo. Inoltre, ha molte applicazioni nelle industrie, i.e. batterie, proiettili, e cuscinetti. L'integrazione dei metalloidi con leghe aumenta varie proprietà fisiche e chimiche. Contribuiscono inoltre ad aumentare le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione.
4. I metalloidi sono solidi
I non metalli possono trovarsi in stati diversi a temperatura ambiente mentre tutti i metalloidi sono solidi a temperatura ambiente. oltre a questo, possiedono punti di fusione da moderati ad alti. I composti sono stabili allo stato solido perché i legami elettrici dei loro atomi sono forti. I punti di fusione dei metalloidi comuni sono i seguenti;
- Boro: 2079°C
- Silicio: 1410°C
- Germanio: 938. 3°C
- Arsenico: 817°C
- Tellurio: 449. 5°C
- Antimonio: 631°C
Questi elevati valori del punto di fusione dimostrano che i metalloidi necessitano di calore elevato per convertirsi in liquidi e sono adatti per attività ad alto calore.
5. I metalloidi hanno una lucentezza metallica
Un metalloide potrebbe anche avere la caratteristica della lucentezza. Riflettono la luce proprio come i metalli, sebbene generalmente non siano metalli. Questa lucentezza metallica è una delle caratteristiche che li definiscono metalloidi in base allo stato fisico della materia. Per esempio:
- Il boro mostra un aspetto nero e brillante.
- Il silicio è grigio con una lucentezza lucida e metallica.
- Il germanio ha una superficie lucida e bianco-grigiastra.
- L'arsenico è grigio e mostra lucentezza metallica.
- Il tellurio ha una superficie bianco-argentata con una lucentezza metallica.
- L'antimonio mostra un bianco-bluastro con una superficie lucida.
6. I metalloidi sono fragili
In contrasto con la caratteristica del metallo di essere facilmente martellato in un foglio sottile o trascinato in un filo, i metalloidi sono fragili. Ciò significa che si danneggiano o si schiacciano facilmente quando applichiamo forza o stress e non si deformano. Quindi, ci sono restrizioni alla loro capacità. Ottengono forme simili ai metalli come il martellamento, rotolamento, e altri metodi di formatura. Ciò accade perché la loro struttura atomica è orientata in una rete di piani geometrici rigidi e ben definiti. COSÌ, possono facilmente diventare fragili.
7. I metalloidi conducono l'elettricità
I metalloidi sono buoni conduttori di elettricità anche se non quanto i metalli. Hanno una conduttività elettrica di medio livello che varia notevolmente con l'aiuto della temperatura e delle impurità. A causa di questo comportamento semi-conduttivo, questi elementi hanno un posto critico nell'elettronica. Hanno numerose applicazioni nei transistor e nei diodi. Un processo noto come doping che aiuta a migliorare la conduttività elettrica dei semiconduttori. Per esempio, il silicio quando combinato con fosforo o boro diventa più adatto per applicazioni di conduttività.
8. I metalloidi formano legami covalenti
Alcuni metalloidi si impegnano facilmente nel legame covalente. Condividono gli elettroni con altri atomi per raggiungere la stabilità. Questo tipo di legame è caratteristico dei non metalli e con il loro aiuto, i metalloidi possono formare varie composizioni. Frequentemente, possono adottare diversi numeri di ossidazione, quindi sono ampiamente utilizzati in diversi processi chimici. Per esempio:
- Boro: +3, +2, +1
- Silicio: +4, 0
- Germanio: +2, +4
- Arsenico: +3, +5
- Tellurio: +4, +6
- Antimonio: +3, +5
Questa tendenza ad accettare o cedere elettroni in più di un modo consente ai metalloidi di partecipare sia ai processi di riduzione che a quelli di ossidazione. Possono formare una varietà di composti caratterizzati da una gamma di proprietà piuttosto diversa. A causa della flessibilità, sono utili in numerosi usi industriali e tecnologici. Questi possono includere semiconduttori in cui la purezza della sostanza chimica è una priorità.
9. I metalloidi hanno valori intermedi di energia di ionizzazione ed elettronegatività.
Energie di ionizzazione dei metalloidi ed elettronegatività tra metalli e non metalli. Questa energia di ionizzazione li aiuta a rimuovere un elettrone da un atomo mentre la loro elettronegatività aiuta ad attrarre altri elettroni. Questi valori intermedi consentono ai metalloidi di mostrare caratteristiche di entrambe le categorie dei metalli e dei non metalli.
10. I metalloidi hanno ossidi anfoteri
I metalloidi si dissolvono negli acidi e negli alcali e formano ossidi che acquisiscono le proprietà sia degli acidi che degli alcali. Ecco perché, sono popolari come anfoteri. Inoltre, I metalloidi possono prendere parte a numerose reazioni. Questi ossidi anfoteri reagiscono sia con acidi che con alcali per dare sale e acqua.
COSÌ, la tabella seguente ci aiuterà a comprendere i valori dei metalloidi riguardo alle loro proprietà fisiche e chimiche.
| Elemento | Simbolo | Numero atomico | Massa atomica (tu) | Densità (g/cm³) | Punto di fusione (°C) | Punto di ebollizione (°C) | Conduttività elettrica (S/m) | Stati di ossidazione comuni | Usi principali |
| Boro | B | 5 | 10.81 | 2.34 | 2076 | 3927 | ~1,0 x 10⁵ | +3 | Bicchiere, ceramica, detersivi |
| Silicio | E | 14 | 28.09 | 2.33 | 1414 | 3265 | 1.56 x 10⁻³ | +4, -4 | Semiconduttori, celle solari |
| Germanio | Ge | 32 | 72.63 | 5.32 | 938.3 | 2833 | 2.17 | +4, +2 | Semiconduttori, fibra ottica |
| Arsenico | COME | 33 | 74.92 | 5.73 | 817 (sublime) | 614 (sublime) | ~3,0 x 10⁴ | +5, +3, -3 | Pesticidi, preservativi del legno |
| Antimonio | Sb | 51 | 121.76 | 6.68 | 630.6 | 1587 | ~2,5 x 10⁵ | +3, +5 | Ritardanti di fiamma, leghe |
| Tellurio | IL | 52 | 127.60 | 6.24 | 449.5 | 988 | ~1,0 x 10⁻⁶ | -2, +4, +6 | Dispositivi termoelettrici, metallurgia |
| Polonio | Dopo | 84 | 209 | 9.32 | 254 | 962 | Non ben definito a causa della rarità | +2, +4 | Usato raramente, altamente radioattivo |
Conclusione
Insomma, le proprietà dei metalloidi sono una miscela di caratteristiche metalliche e non metalliche. Sono principalmente solidi a temperatura ambiente e hanno una superficie lucida. Questi sono generalmente fragili e conducono elettricità. Inoltre, possono formare legami covalenti e mostrare più stati di ossidazione. Ciò consente loro di partecipare a una varietà di reazioni chimiche. I metalloidi hanno energie di ionizzazione ed elettronegatività intermedie, posizionandoli tra metalli e non metalli in termini di reattività. COSÌ, considerando queste proprietà dei metalloidi, hanno molte applicazioni in vari settori.
Domande frequenti
Q1. Perché i metalloidi sono importanti nell'industria elettronica??
Alcuni metalloidi come il silicio e il germanio mostrano proprietà semiconduttrici. Ecco perché sono vantaggiosi per le industrie nella produzione di articoli elettronici. Questi elementi possono essere chip di computer, transistor, e celle solari.
Q2. Cosa rende i metalloidi diversi dai metalli e dai non metalli?
I metalloidi sono elementi con proprietà intermedie tra metalli e non metalli. Possono trasmettere l'elettricità, anche se non con la stessa efficacia dei metalli. oltre a questo, si legano covalentemente proprio come i non metalli. Come i metalli, possiedono anche un aspetto metallico ma sono molto solidi e fragili.
Q3. I metalloidi possono formare composti con altri elementi?
SÌ, due metalloidi possono formare molti altri composti poiché mantengono più di una valenza e formano legami covalenti. A causa di ciò, sono applicati nelle reazioni chimiche e nelle industrie.
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