半金属の特性の 1 つは、金属と非金属の間に適合することです。. それが理由です, 半金属とも呼ばれます. 半導体とも呼ばれます. このほかにも, これらの半金属は、周期表の金属と非金属の中間に位置します。. これは、多くの業界におけるさまざまな用途を理解するのに役立ちます. 記事上で, 半金属の物理的および化学的特徴に関する 10 の主要な特性について説明します。.
メタロイドとは?
金属でも非金属でもない、周期表に存在する元素は半金属として知られています. これらは半導体であり、電子分野でよく使用されています. このほかにも, これらは常に固体の形状をしており、高い導電性を提供します。. 半金属の代表的な例はホウ素です。, シリコン, ゲルマニウム, 砒素, テルル, アンチモン, ポロニウム, アスタチン, とビスマス.
半金属のさまざまな特性とは何ですか?
半金属にはいくつかの利点があり、さまざまな分野で多くの用途があります。. それで, について話し合いましょう 10 メタロイドを金属や非金属とは区別する主な特性.
1. 半金属には両性酸化物がある
半金属は酸や塩基として作用できる酸化物を持っているため、両性と呼ばれます。. この二重の性質の結果として、, 彼らは体内で起こるさらに多くの化学変化に参加することができます, したがって、汎用性が高まります. 例えば, 二酸化ケイ素 (SiO₂) フッ化水素酸などの強酸や強塩基に溶解します。, つまり. さまざまな製品を形成する水酸化ナトリウム. この両性特性は、いくつかの操作プロセスにおいて不可欠です。. 操作を行うには酸性またはアルカリ性媒体が必要です。.
2. 半金属はさまざまな反応性を示します
反応を実行する半金属の能力は、半金属ごとに異なる方法で異なります。. 例えば, ホウ素は非常に反応性の低い元素です. このほかにも, 通常の状況では他の元素や物質と化合物を形成することはほとんどありません. 一方で, ヒ素は非常に反応性が高く、他のいくつかの元素と結合すると有毒になることがあります。. このほかにも, それはいくつかの危険な化合物の形成をもたらします. この反応性の変化により、半金属はより安定した用途からさまざまな分野で使用できるようになります。, つまり. 化学産業や生物学的プロセスにおける反応性の高い用途に必要なフレームワークと重要な機械的用途.
3. 半金属は合金に使用されます
金属に半金属を使用するのが一般的であり、最終的には金属の特性を改善する合金の作成につながります。. 例えば, 合金化剤として使用すると、アンチモンは鉛の硬化を助けます。. さらに, 産業で多くの用途があります, つまり. 電池, 弾丸, とベアリング. 半金属との統合 合金 さまざまな物理的および化学的特性を増加させます. また、機械的特性と耐食性の向上にも役立ちます。.
4. 半金属は固体です
非金属は室温でさまざまな状態になりますが、半金属は室温では固体です. このほかにも, 中程度から高い融点を持っています. 原子の電気的結合が強いため、化合物は固体状態で安定しています。. 一般的な半金属の融点は以下のとおりです。;
- ボロン: 2079℃
- ケイ素: 1410℃
- ゲルマニウム: 938. 3℃
- 砒素: 817℃
- テルル: 449. 5℃
- アンチモン: 631℃
これらの高い融点値は、半金属が液体に変換するには高熱が必要であり、高熱活性に適していることを示しています。.
5. 半金属は金属光沢を持っています
半金属には光沢という特徴もあるのかもしれない. 通常は非金属ですが、金属と同じように光を反射します。. この金属光沢は、物質の物理的状態に基づいて半金属であると定義される特徴の 1 つです。. 例えば:
- ホウ素は黒色で光沢のある外観を示します.
- シリコンは光沢のある金属光沢のある灰色です.
- ゲルマニウムの表面は光沢があり、灰白色です。.
- ヒ素は灰色で金属光沢を示します.
- テルルは金属光沢のある銀白色の表面を持っています.
- アンチモンは青みがかった白色を呈し、表面に光沢がある.
6. 半金属は脆い
金属の特性は、薄い板に打ち付けられたり、線に引き抜かれたりしやすいのとは対照的です。, メタロイドは脆い. これは、力やストレスを加えたときに簡単に損傷したり潰れたりするが、変形しないことを意味します。. したがって、, 彼らの能力には制限がある. ハンマーなどで金属のような形を作ります, ローリング, およびその他の成形方法. これは、原子の構造が厳密で明確な幾何学的平面のネットワーク内に配向されているために起こります。. それで, 簡単に脆くなる可能性があります.
7. 半金属は電気を通す
半金属は金属ほどではないものの、電気の良導体です。. 温度や不純物の影響で大きく変化する中程度の導電率を持っています。. この半導電性の挙動により、, これらの要素はエレクトロニクスにおいて重要な位置を占めています. トランジスタやダイオードに数多くの用途があります。. 半導体の導電性を向上させるドーピングとして知られるプロセス. 例えば, シリコンをリンまたはホウ素と組み合わせると、導電性アプリケーションにより適したものになります.
8. 半金属は共有結合を形成します
半金属の中には容易に共有結合を起こすものもあります。. 安定性を得るために他の原子と電子を共有します. この結合タイプは非金属に特徴的であり、その助けを借りて, 半金属はさまざまな組成を形成できます. 頻繁に, 異なる酸化数を採用できる, したがって、それらはいくつかの化学プロセスで広く使用されています. 例えば:
- ボロン: +3, +2, +1
- ケイ素: +4, 0
- ゲルマニウム: +2, +4
- 砒素: +3, +5
- テルル: +4, +6
- アンチモン: +3, +5
複数の方法で電子を受け取ったり与えたりするこの傾向により、半金属は還元と酸化の両方のプロセスに参加することができます。. それらは、かなり異なる範囲の特性を特徴とするさまざまな化合物を形成できます。. 柔軟性があるため、, 多くの産業用途や技術用途に役立ちます。. これらには、化学物質の純度が優先される半導体が含まれる場合があります。.
9. 半金属はイオン化エネルギーと電気陰性度の中間値を持ちます.
半金属のイオン化エネルギーと金属と非金属間の電気陰性度. このイオン化エネルギーは原子から電子を取り除くのに役立ちますが、その電気陰性度は他の電子を引き付けるのに役立ちます。. これらの中間値により、半金属は金属と非金属の両方のカテゴリーの特性を示すことができます。.
10. 半金属には両性酸化物があります
半金属は酸やアルカリに溶けて酸化物を形成し、酸とアルカリの両方の性質を持ちます。. それが理由です, 両性として人気があります. さらに, 半金属はさまざまな反応に参加することができます. これらの両性酸化物は酸とアルカリの両方と反応して塩と水を生成します。.
それで, 次の表は、半金属の物理的および化学的特性に関する値を理解するのに役立ちます。.
| 要素 | シンボル | 原子番号 | 原子質量 (あなた) | 密度 (g/cm3) | 融点 (℃) | 沸点 (℃) | 電気伝導性 (S/M) | 一般的な酸化状態 | 主な用途 |
| ボロン | B | 5 | 10.81 | 2.34 | 2076 | 3927 | ～1.0×10⁵ | +3 | ガラス, セラミックス, 洗剤 |
| ケイ素 | そして | 14 | 28.09 | 2.33 | 1414 | 3265 | 1.56 × 10⁻³ | +4, -4 | 半導体, 太陽電池 |
| ゲルマニウム | ゲ | 32 | 72.63 | 5.32 | 938.3 | 2833 | 2.17 | +4, +2 | 半導体, 光ファイバー |
| 砒素 | として | 33 | 74.92 | 5.73 | 817 (崇高な) | 614 (崇高な) | ~3.0×10⁴ | +5, +3, -3 | 農薬, 木材防腐剤 |
| アンチモン | Sb | 51 | 121.76 | 6.68 | 630.6 | 1587 | ~2.5 x 10⁵ | +3, +5 | 難燃剤, 合金 |
| テルル | の | 52 | 127.60 | 6.24 | 449.5 | 988 | ~1.0 x 10⁻⁶ | -2, +4, +6 | 熱電デバイス, 冶金 |
| ポロニウム | 後 | 84 | 209 | 9.32 | 254 | 962 | 希少性のため明確に定義されていない | +2, +4 | ほとんど使用されない, 非常に放射性の高い |
結論
結論は, 半金属の特性は、金属特性と非金属特性の混合物です。. 室温では主に固体で、表面は光沢があります。. これらは一般に脆く、電気を伝導します。. さらに, 共有結合を形成し、複数の酸化状態を示すことができます。. これにより、さまざまな化学反応に参加できるようになります。. 半金属は中間のイオン化エネルギーと電気陰性度を持ちます, 反応性の観点から金属と非金属の中間に位置する. それで, 半金属のこれらの特性を考慮して, さまざまな業界で多くの用途があります.
よくある質問
Q1. エレクトロニクス産業において半金属が重要な理由?
シリコンやゲルマニウムなどの一部の半金属は半導体特性を示します. だからこそ、電子製品の製造業界にとって有益なのです。. これらのアイテムはコンピューターチップである可能性があります, トランジスタ, と太陽電池.
第2四半期. 半金属と金属や非金属の違いは何ですか?
半金属は金属と非金属の中間の性質を持つ元素です. 金属ほど効率的ではありませんが、電気を通すことができます。. このほかにも, 非金属と同じように共有結合します。. 金属のように, 金属的な外観も備えていますが、非常に硬くてもろいです。.
Q3. 半金属は他の元素と化合物を形成できますか?
はい, 2 つの半金属は複数の価数を維持し、共有結合を形成するため、他のいくつかの化合物を形成することができます。. このため, それらは化学反応や産業に応用されています.
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