Metâloid

Bilgibank, Hoşgeldiniz
(Metalloid sayfasından yönlendirildi)
Gezinti kısmına atla Arama kısmına atla
Metaloid olarak tanınan elementler
  13 14 15 16 17
2 B
Bor
C
Karbon
N
Azot
O
Oksijen
F
Flor
3 Al
Alüminyum
Si
Silikon
P
Fosfor
S
Sülfür
Cl
Klor
4 Ga
Gallium
Ge
Germanyum
As
Arsenik
Se
Selenium
Br
Brom
5 In
Indium
Sn
Tin
Sb
Antimony
Te
Tellurium
I
Iodine
6 Tl
Thallium
Pb
Kurşun
Bi
Bizmut
Po
Polonyum
At
Astatin
 
  Yaygın olarak tanınan (93%): B, Si, Ge, As, Sb, Te
  Düzensiz tanınan (44%): Po, At
  Daha az tanınan (24%): Se
  Nadiren tanınır (9%): C, Al
  Keyfi metal-ametal bölme çizgisi: arasında Be ve B, Al ve Si, Ge ve As, Sb ve Te, Po ve At

Periyodik tablonun p-bloğundaki bazı elementlerin metaloid olarak tanıma durumu. Yüzdeler, metaloidler listesindeki medyan görünüm frekanslarıdır .[n 1] Merdiven şeklindeki çizgi, bazı periyodik tablolarda bulunan keyfi metal-ametal bölme çizgisinin tipik bir örneğidir.

Metâloid veya Yarı metal, metaller ile metal olmayanlar arasında özelliklere sahip olan veya bunların karışımı olan bir kimyasal element türüdür. Metaloid için ne standart bir tanım ne de uygun şekilde sınıflandırılan elemanlar üzerinde tam bir mutabakat yoktur. Spesifisite eksikliğine rağmen, terim kimya literatüründe kullanılmaktadır.

Yaygın olarak bilinen altı metaloid, bor, silikon, germanyum, arsenik, antimon ve tellürdür. Beş element daha az sıklıkla bu şekilde sınıflandırılır: karbon, alüminyum, selenyum, polonyum ve astatin. Standart bir periyodik tabloda, tüm on bir eleman, p-bloğunun sol üstteki bordan sağ altta astatine uzanan çapraz bir bölgesinde bulunur. Bazı periyodik tablolar metaller ve ametaller arasında bir bölme çizgisi içerir ve metaloidler bu çizginin yakınında bulunabilir.

Tipik metaloidler metalik bir görünüme sahiptir, ancak kırılgan ve sadece adil elektrik iletkenleridir. Kimyasal olarak, çoğunlukla metal olmayan gibi davranırlar. Metallerle alaşımlar oluşturabilirler. Diğer fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çoğu doğada orta düzeydedir. Metaloidler genellikle herhangi bir yapısal kullanıma sahip olmak için çok kırılgandır. Bunlar ve bileşikleri alaşımlarda, biyolojik ajanlar, katalizörler, alev geciktiriciler, gözlükler, optik depolama ve optoelektronik, piroteknik, yarı iletkenler ve elektroniklerde kullanılır.

Silikon ve germanyumun elektriksel özellikleri, 1950'lerde yarı iletken endüstrisinin kurulmasını ve 1960'ların başından itibaren katı hal elektroniği geliştirilmesini sağladı.

Metaloid terimi başlangıçta metal olmayanlara değinmektedir. Ara veya hibrit özelliklere sahip bir öğe kategorisi olarak daha yakın anlamı, 1940-1960'da yaygınlaştı. Metaloidler bazen yarı metaller olarak adlandırılır, çünkü yarı metal terimi fizikte kimyadan farklı bir anlama sahiptir. Fizikte, özellikle bir maddenin elektronik bant yapısına atıfta bulunur.

Tanımlar

Bir metaloid, hem metallerin hem de metal olmayanların özelliklerine sahip olan ve bu nedenle metal veya ametal olarak sınıflandırılması zor olan bir elementtir. Bu, literatürde tutarlı bir şekilde belirtilen metaloid özelliklerinden yararlanan genel bir tanımdır. Sınıflandırma zorluğu önemli bir özelliktir. Çoğu element metalik ve metalik olmayan özelliklerin bir karışımına sahiptir ve hangi özellik kümesinin daha belirgin olduğuna göre sınıflandırılabilir. Sadece kenar boşluklarında veya yakınında bulunan, metalik veya metalik olmayan özelliklerin yeterince açık bir şekilde baskın olmadığı elementler metaloid olarak sınıflandırılır.

Bor, silikon, germanyum, arsenik, antimon ve tellür yaygın olarak metaloid olarak tanınır. Yazara bağlı olarak, selenyum, polonyum veya astatinden bir veya daha fazlası bazen listeye eklenir. Bor bazen kendi başına veya silikon ile hariç tutulur. Bazen tellür bir metaloid olarak kabul edilmez. Antimon, polonyum ve astatinin metaloid olarak dahil edilmesi sorgulanmıştır.


Diğer elementler bazen metaloid olarak sınıflandırılır. Bu elementler hidrojen, berilyum, azot, fosfor, kükürt, çinko, galyum, kalay, iyot, kurşun, bizmut ve radonu içerir. Metaloid terimi ayrıca metalik parlaklık ve elektrik iletkenliği sergileyen ve arsenik, antimon, vanadyum, krom, molibden, tungsten, kalay, kurşun ve alüminyum gibi amfoterik olan elemanlar için de kullanılmıştır. Metallerle alaşımlar oluşturabilen veya özelliklerini değiştirebilen p-bloğu metalleri ve ametaller (karbon veya azot gibi) de bazen metaloidler olarak kabul edilmiştir.

Kriterler tabanlı

Yaygın olarak kabul edilen bir metaloid tanımı veya periyodik tablonun metallere, metaloidlere ve ametallere bölünmesi yoktur; Hawkes, belirli bir tanım oluşturmanın fizibilitesini sorguladı, anormalliklerin birkaç denenmiş yapıda bulunabileceğini belirtti. Bir elementin bir metaloid olarak sınıflandırılması Sharp tarafından "keyfi" olarak tanımlanmıştır.

Metaloidlerin sayısı ve kimlikleri, hangi sınıflandırma kriterlerinin kullanıldığına bağlıdır. Emsley dört metaloidi (germanyum, arsenik, antimon ve tellür) tanıdı; James ve diğ. on iki (Emsley artı bor, karbon, silikon, selenyum, bizmut, polonyum, moscovium ve livermorium) listelenmiştir. Ortalama olarak, bu tür listelere yedi öğe dahil edilmiştir; bireysel sınıflandırma düzenlemeleri ortak zemini paylaşma eğilimindedir ve kötü tanımlanmış marjlarda değişiklik gösterir.

Elektronegatiflik gibi tek bir kantitatif kriter yaygın olarak kullanılmaktadır, elektronegatiflik değerleri 1.8 veya 1.9 ila 2.2 arasında olan metaloidlerdir. Diğer örnekler arasında paketleme verimliliği (atomların kapladığı bir kristal yapıdaki hacim oranı) ve Goldhammer-Herzfeld kriter oranı yer alır. Yaygın olarak bilinen metaloidlerin paketleme verimliliği %34 ila %41 arasındadır. Kabaca atom yarıçapının küpüne molar hacmine bölünen Goldhammer-Herzfeld oranı, bir elementin ne kadar metalik olduğunun, tanınan metaloidlerin oranları yaklaşık 0.85 ila 1.1 ve ortalama 1.0 arasında olan basit bir ölçüdür. Diğer yazarlar, örneğin atomik iletkenlik veya bulk koordinasyon numarasına güvenmişlerdir.

Sınıflandırmanın bilimdeki rolü üzerine yazan Jones, "[sınıfların] genellikle ikiden fazla özellik tarafından tanımlandığını" gözlemlemiştir. Masterton ve Slowinski yaygın olarak metaloid olarak tanınan altı elementi tanımlamak için üç kriter kullandılar: metaloidlerin 200 kcal/mol (837 kJ/mol) civarında iyonlaşma enerjileri ve 2.0'a yakın elektronegatiflik değerleri vardır. Ayrıca metalloidlerin tipik olarak yarı iletkenler olduğunu, ancak antimon ve arsenik (fizik perspektifinden yarı metaller) metallerin elektriksel iletkenliklerine sahip olduklarını söylediler. Selenyum ve polonyumun bu şemada olmadığı gibi şüphelenilirken, astatinin durumu belirsizdir.

Bu bağlamda Vernon, bir metaloidin standart durumunda, (a) bir yarı iletken veya bir yarı metalin elektronik bant yapısına sahip olan bir kimyasal element olduğunu; ve (b) bir ara birinci iyonizasyon potansiyeli "(örneğin 750-1.000 kJ/mol)"; ve (c) bir ara elektronegatiflik (1.9-2.2) oldugunu var sayar.

Periyodik tablo bölgesi

Konum

Metaloid olarak sınıflandırılan elementlerin
dağılım ve tanıma durumu
1 2 12 13 14 15 16 17 18
H     He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
  Genellikle (% 93) ila (% 9) nadir olarak tanınan
Metâloid: B, C, Al, Si, Ge, As, Se, Sb, Te, Po, At
  Çok nadiren (1–5%): H, Be, P, S, Ga, Sn, I, Pb, Bi, Fl, Mc, Lv, Ts
  Düzensiz: N, Zn, Rn
  Metal - ametal bölme hattı arasında: H ve Li, Be ve B, Al ve Si, Ge ve As, Sb ve Te, Po ve At, ve Ts ve Og

Gruplar 1–2 ve 12–18'i gösteren periyodik tablo özeti ve metaller ile ametaller arasında bir ayrım çizgisi. Yüzdeler metaloid listelerdeki medyan görünüm frekanslarıdır. Sporadik olarak tanınan elemanlar, metaloid ağın bazen çok geniş bir şekilde döküldüğünü gösterir; metaloid listeleri listesinde yer almasalar da, metaloid olarak adlandırıldıklarına izole edilmiş referanslar literatürde bulunabilir (bu makalede belirtildiği gibi).

Metaloidler, metaller ve metal olmayanlar arasındaki bölme çizgisinin her iki tarafında bulunur. Bu, çeşitli konfigürasyonlarda, bazı periyodik tablolarda bulunabilir. Çizginin sol alt tarafındaki elemanlar genellikle artan metalik davranış gösterir; sağ üstteki elemanlar metalik olmayan davranışı artırır. Düzenli bir merdiven basamağı sunulduğunda, grupları için en yüksek kritik sıcaklığa sahip elemanlar (Li, Be, Al, Ge, Sb, Po) çizginin hemen altındadır.

Metaloidlerin diyagonal konumlandırılması, benzer özelliklere sahip elementlerin dikey gruplarda meydana gelme eğiliminde olduğu gözlemine bir istisnayı temsil eder. İlgili bir etki, bazı elementler ve sağ alt komşuları, özellikle lityum-magnezyum, berilyum-alüminyum ve bor-silikon arasındaki diğer çapraz benzerliklerde görülebilir. Rayner-Canham, bu benzerliklerin karbon-fosfor, azot-kükürt ve üç d-blok serisine kadar uzandığını savundu.

Bu istisna, nükleer yükteki rakip yatay ve dikey eğilimler nedeniyle ortaya çıkar. Bir periyot boyunca nükleer yük, elektron sayısı kadar atom numarasıyla artar. Nükleer yük arttıkça dış elektronlara yapılan ek çekme genellikle daha fazla elektrona sahip olma tarama etkisinden ağır basar. Bu nedenle bazı düzensizlikler ile atomlar küçülür, iyonlaşma enerjisi artar ve bir süre boyunca, güçlü metalik, zayıf metalik, zayıf metalik olmayan, güçlü metalik olmayan elementlere kadar karakterde kademeli bir değişiklik olur. Ana gruba inerken, artan nükleer yükün etkisi genellikle ek elektronların çekirdekten daha uzak olmasıyla daha ağır basar. Atomlar genellikle büyür, iyonlaşma enerjisi düşer ve metalik karakter artar. Net etki, metal-ametal geçiş bölgesinin konumunun bir grup aşağı inerken sağa kayması ve belirtildiği gibi periyodik tablonun başka bir yerinde benzer çapraz benzerliklerin görülmesidir.

Alternatif davranışlar

Metaloidlerin tasvirleri yazara göre değişir. Bazıları, metal-ametal bölme çizgisini çevreleyen elementler metaloidler olarak sınıflandırmaz, bu da ikili bir sınıflandırmanın metaller ve ametaller arasındaki bağ tiplerini belirlemek için kuralların oluşturulmasını kolaylaştırabileceğini kaydeder. Metaloidler, metal olmayan olarak kabul edilen veya metal olmayan metallerin bir alt kategorisi olarak işlenen çeşitli metallerle gruplandırılır. Diğer yazarlar, bazı elementlerin metaloid olarak sınıflandırılmasının "özelliklerin periyodik tablo boyunca veya aşağı doğru hareket ettikçe aniden değil, kademeli olarak değiştiğini vurguladığını" öne sürmüşlerdir. Bazı periyodik tablolar, metaloid olan elementleri ayırt eder ve metaller ile metal olmayanlar arasında resmi bir ayrım çizgisi göstermez. Metaloidlerin diyagonal bir bantta veya dağınık bölgede meydana geldiği gösterilmiştir.


Özellikleri

Metaloidler genellikle metallere benzer, ancak büyük ölçüde metal olmayanlar gibi davranırlar. Fiziksel olarak, orta ila nispeten iyi elektrik iletkenliği ve yarı metal veya yarı iletkenin elektronik bant yapısı olan parlak, kırılgan katılardır. Kimyasal olarak, çoğunlukla (zayıf) ametaller gibi davranırlar, ara iyonizasyon enerjilerine ve elektronegatiflik değerlerine ve amfoterik veya zayıf asidik oksitlere sahiptirler. Metallerle alaşımlar oluşturabilirler. Diğer fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çoğu doğada orta düzeydedir.

Metaller ve ametallerle karşılaştırıldığında

Metallerin, metaloidlerin ve ametallerin karakteristik özellikleri tabloda özetlenmiştir. Fiziksel özellikler belirleme kolaylığı sırasına göre listelenir; kimyasal özellikler genelden özele ve daha sonra tanımlayıcı hale gelir.

Metallerin, metaloidlerin ve ametallerin özellikleri
Fiziksel özellik Metaller Metâloid ametaller
Form katı; oda sıcaklığında veya yakınında birkaç sıvı (Ga, Hg, Rb, Cs, Fr) katı çoğunluğu gaz halinde
Görünüm parlak (en azından taze kırıldığında) parlak birkaç renksiz; diğerleri renkli veya metalik gri ila siyah
Elastiklik tipik olarak elastik, sünek, dövülebilir (katı olduğunda) kırılgan gevrek, katı ise
Elektiriksel iletkenlik yüksek düzeyine iyi ara Selenyum metaloid olarak dahil edilirse, uygulanabilir iletkenlik aralığı ~10−9 - 10−12 S•cm−1. zayiftan iyiye
Bant yapısı metalik ( Bi = yarı metalik) yarı iletkenlerdir veya değilse (As, Sb = yarı metalik), yarı iletken formlarda bulunur yarı iletken veya izolatör
Kimyasal özellik Metal Metâloid ametaller
Genel kimyasal davranış Metalik ametal ametal
İyonlaşma enerjisi nispeten düşük ara iyonlaşma enerjileri, nispeten yüksek
Elektronegativite genellikle düşük elektronegatiflik değerlerinin 2'ye yakın (revize edilmiş Pauling ölçeği) veya 1,9–2,2 (Allen ölçeği) aralığında olması yüksek
Metallerle karıştırıldığında alaşım verimi alaşımlar oluşturabilir oluşan iyonik veya interstisyel bileşikler
Oksitler düşük oksitler bazik; yüksek oksitler giderek asitdik amfoterik veya zayıf asidik asidik

Yukarıdaki tablo metaloidlerin melez doğasını yansıtmaktadır. Metallerle karıştırıldığında biçim, görünüm ve davranış özellikleri daha çok metal gibidir. Esneklik ve genel kimyasal davranış daha çok metal olmayanlara benzer. Elektrik iletkenliği, bant yapısı, iyonizasyon enerjisi, elektronegatiflik ve oksitler ikisi arasındadır.

Ortak uygulamalar

Metaloidler saf formlarında herhangi bir yapısal kullanıma sahip olmayacak kadar kırılgandır. Bunlar ve bileşikleri, alaşım bileşenleri, biyolojik ajanlar (toksikolojik, beslenme ve tıbbi), katalizörler, alev geciktiriciler, gözlükler (oksit ve metalik), optik depolama ortamı ve optoelektronik, piroteknik, yarı iletkenler ve elektronik olarak (veya içinde) kullanılır.

Alaşımlar

Metaller arası bileşiklerin tarihinin erken dönemlerinde yazan İngiliz metalurji uzmanı Cecil Desch, "bazı metalik olmayan elementlerin metallerle belirgin metalik karakterde bileşikler oluşturabildiğini ve bu nedenle alaşımların bileşimine girebileceğini" gözlemledi. Silikon, arsenik ve tellürü, özellikle alaşım oluşturan elementlere ilişkilendirdi. Phillips ve Williams, B metalleri ile silikon, germanyum, arsenik ve antimon bileşiklerinin "muhtemelen en iyi alaşım olarak sınıflandırıldığını" öne sürdüler.

Daha hafif metaloidler arasında geçiş metalleri olan alaşımlar iyi temsil edilir. Bor, n > 2 ise, metaller arası bileşikler ve alaşımlar MnB bileşimi ile alaşımlar oluşturabilir. Ferroboron (% 15 bor), borun çeliğe sokulması için kullanılır; nikel-bor alaşımları, kaynak alaşımları ve mühendislik endüstrisi için sertleştirme bileşimlerinde kullanılan bileşenlerdir. Demir ve alüminyum ile silikon alaşımları, sırasıyla çelik ve otomotiv endüstrileri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Germanyum, en önemlisi madeni metallerle birçok alaşım oluşturur.

Daha ağır metaloidler temaya devam ediyor. Arsenik, platin ve bakır dahil metallerle alaşımlar oluşturabilir; aynı zamanda bakır ve alaşımlarına korozyon direncini arttırmak için eklenir ve magnezyum içine eklendiğinde aynı faydayı sağladığı görülür. Antimon, madeni paralar da dahil olmak üzere bir alaşım oluşturucu olarak iyi bilinir. Alaşımları kalay (%20 antimonlu bir kalay alaşımı) ve tip metali (%25 antimonlu bir kurşun alaşımı) içerir. Tellür demir ile ferrotellurium (%50-58 tellür) ve bakır ile bakır tellür (% 40-50 tellür) şeklinde kolayca alaşım yapar. Ferrotellurium, çelik dökümde karbon için bir dengeleyici olarak kullanılır. Daha az sıklıkla metaloid olarak tanınan metalik olmayan elementlerden, ferroselenium (%50-58 selenyum) şeklinde selenyum, paslanmaz çeliklerin işlenebilirliğini geliştirmek için kullanılır.

Biyolojik etmen

Yaygın olarak metaloid olarak tanınan elementlerin altısı da toksik, diyet veya tıbbi özelliklere sahiptir. Arsenik ve antimon bileşikleri özellikle toksiktir; bor, silikon ve muhtemelen arsenik temel eser elementlerdir. Bor, silikon, arsenik ve antimonun tıbbi uygulamaları vardır ve germanyum ve tellürün potansiyel olduğu düşünülmektedir.

Bor, insektisitlerde ve herbisitlerde kullanılır. Bu önemli bir eser elementtir. Borik asit olarak antiseptik, antifungal ve antiviral özelliklere sahiptir.

Silikon, oldukça toksik bir rodentisit olan silatran içinde bulunur. Silika tozunun uzun süreli solunması, akciğerlerin ölümcül bir hastalığı olan silikoza neden olur. Silikon önemli bir eser elementtir. Yara izi oluşumunu azaltmak için kötü yanmış hastalara silikon jel uygulanabilir.

Germanyum tuzları, uzun süre yutulursa insanlar ve hayvanlar için potansiyel olarak zararlıdır. Germanyum bileşiklerinin farmakolojik etkilerine ilgi var, ancak henüz lisanslı ilaç yok.

Arsenik herkesin bildiği üzere zehirlidir ve ultratrace miktarlarında da önemli bir unsur olabilir. Birinci Dünya Savaşı sırasında, her iki taraf da "arsenik bazlı hapşırma ve kusma ajanları ... düşman askerlerini ikinci bir salvoda hardal veya fosgen ateşlemeden önce gaz maskelerini çıkarmaya zorlamak için kullandılar." Antibiyotiklerin gelişmesinden önce sifiliz tedavisi de dahil olmak üzere antik çağlardan beri farmasötik bir ajan olarak kullanılmıştır. Arsenik ayrıca insan Afrika tripanosomiasis veya uyku hastalığının tedavisinde kullanılan tıbbi bir ilaç olan melarsoprolün bir bileşenidir. 2003 yılında, arsenik trioksit (Trisenox ticari ismi altında), kan ve kemik iliği kanseri olan akut promiyelositik löseminin tedavisi için tekrar eklendi. Akciğer ve mesane kanserine neden olan içme suyunda arsenik, meme kanseri ölüm oranlarında bir azalma ile ilişkilendirilmiştir.

Metalik antimon nispeten toksik değildir, ancak antimon bileşiklerinin çoğu zehirlidir. Antiparaziter ilaçlar olarak iki antimon bileşiği, sodyum stiboglukonat ve stibophen kullanılır.

Elemental tellür özellikle toksik olarak kabul edilmez; iki gram sodyum tellurat uygulanırsa öldürücü olabilir. Küçük miktarlarda havadaki tellür maruz kalan insanlar kötü ve kalıcı sarımsak benzeri bir koku yaymaktadır. Tellür dioksit seboreik dermatiti tedavi etmek için kullanılmıştır; antibiyotik geliştirilmeden önce diğer tellür bileşikleri antimikrobiyal ajanlar olarak kullanıldı. Gelecekte, bu tür bileşiklerin, bakteriyel direnç nedeniyle etkisiz hale gelen antibiyotikler ile ikame edilmesi gerekebilir.

Daha az sıklıkla metaloid olarak tanınan elementlerden toksisiteleri nedeniyle berilyum ve kurşun not edilir; kurşun arsenat insektisit olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Kükürt, mantar ve böcek ilaçlarının en eskilerinden biridir. Fosfor, kükürt, çinko, selenyum ve iyot temel besinlerdir ve alüminyum, kalay ve kurşun olabilir. Sülfür, galyum, selenyum, iyot ve bizmutun tıbbi uygulamaları vardır. Sülfür, hala akne ve idrar yolu enfeksiyonları gibi durumlar için yaygın olarak kullanılan sülfonamid ilaçlarının bir bileşenidir. Galyum nitrat, kanserin yan etkilerini tedavi etmek için kullanılır; bir radyofarmasötik olan galyum sitrat, iltihaplı vücut bölgelerinin görüntülenmesini kolaylaştırır. Selenyum sülfür tıbbi şampuanlarda ve tinea versicolor gibi cilt enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılır. İyot çeşitli şekillerde dezenfektan olarak kullanılır. Bizmut bazı antibakteriyellerde bulunan bir maddedir.

Katalizörler

Bor triflorür ve triklorür organik sentez ve elektronikte katalizör olarak kullanılır; tribromid diboran üretiminde kullanılır. Toksik olmayan bor ligandları, bazı geçiş metali katalizörlerinde toksik fosfor ligandlarının yerini alabilir. Organik reaksiyonlarda silika sülfürik asit (SiO2OSO3H) kullanılır. Germanyum dioksit bazen kaplar için PET plastik üretiminde katalizör olarak kullanılır; trioksit veya triasetat gibi daha ucuz antimon bileşikleri, yiyecek ve içeceklerin antimon kontaminasyonu konusundaki endişelere rağmen aynı amaçla daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Arsenik trioksit, doğal gaz üretiminde, selenous asit ve telluöz asit gibi karbondioksitin uzaklaştırılmasını arttırmak için kullanılmıştır. Selenyum bazı mikroorganizmalarda katalizör görevi görür. Tellür, dioksit ve tetraklorür, karbonun 500 °C'nin üzerinde hava oksidasyonu için güçlü katalizörlerdir. Grafit oksit, iminlerin ve bunların türevlerinin sentezinde bir katalizör olarak kullanılabilir. Aktif karbon ve alümina, sülfür kontaminantlarının doğal gazdan uzaklaştırılması için katalizör olarak kullanılmıştır. Titanyum katkılı alüminyum, endüstriyel kimyasalların üretiminde kullanılan pahalı asil metal katalizörlerin yerini almıştır.

Alev geciktiriciler

Alev geciktiriciler olarak bor, silikon, arsenik ve antimon bileşikleri kullanılmıştır. Boraks formundaki bor, en az 18. yüzyıldan beri tekstil alev geciktirici olarak kullanılmaktadır. Bazıları daha toksik halojenli ürünlere alternatif olarak geliştirilen silikonlar, silanlar, silseskuioksan, silika ve silikatlar gibi silikon bileşikleri plastik malzemelerin alev geciktiriciliğini önemli ölçüde artırabilir. Sodyum arsenit veya sodyum arsenat gibi arsenik bileşikleri ahşap için etkili alev geciktiricilerdir, ancak toksisiteleri nedeniyle daha az kullanılırlar. Antimon trioksit alev geciktiricidir. Alüminyum hidroksit, 1890'lardan beri odun lifi, kauçuk, plastik ve tekstil alev geciktirici olarak kullanılmaktadır. Alüminyum hidroksitten ayrı olarak, fosfor esaslı alev geciktiricilerin - örneğin organofosfatlar şeklinde - kullanımı şimdi diğer ana geciktirici tiplerin herhangi birini aşıyor. Bunlar bor, antimon veya halojenli hidrokarbon bileşikleri kullanır.

Cam oluşumu

B2O3, SiO2, GeO2, As2O3 ve Sb2O3 oksitleri kolayca Cam oluşturur. TeO2 bir Cam oluşturur, ancak bu bir "epik söndürme oranı" veya bir safsızlık ilave edilmesini gerektirir; aksi takdirde kristalin formu ortaya çıkar. Bu bileşikler kimyasal, evsel ve endüstriyel cam eşya ve optiklerde kullanılır. Bor trioksit, cam elyaf katkısı olarak kullanılır ve aynı zamanda düşük termal genleşmesi için laboratuvar cam eşyaları ve ev fırınları için yaygın olarak kullanılan borosilikat camın bir bileşenidir. Çoğu sıradan cam eşyalar silikon dioksitten yapılır. Germanyum dioksit, cam elyafı katkı maddesi olarak ve ayrıca kızılötesi optik sistemlerde kullanılır. Arsenik trioksit, cam endüstrisinde antimon trioksit gibi renk giderici ve arıtma maddesi (kabarcıkların giderilmesi için) olarak kullanılır. Tellür dioksit lazer ve doğrusal olmayan optiklerde uygulama bulur.

Amorf metalik camlar, bileşenlerden birinin bir metaloid veya bor, karbon, silikon, fosfor veya germanyum gibi "metaloide yakın" olması durumunda genellikle en kolay şekilde hazırlanır. Çok düşük sıcaklıklarda biriken ince filmlerin yanı sıra, bilinen ilk metalik cam, 1960 yılında bildirilen Au75Si25 bileşiminin bir alaşımıydı. Pd82.5P6Si9.5Ge2 bileşiminde daha önce görülmemiş bir mukavemet ve tokluğa sahip metalik bir cam rapor edilmiştir.

Metaloid olarak daha az tanınan fosfor, selenyum ve kurşun da gözlüklerde kullanılır. Fosfat camı geleneksel silikat camların silisinden (SiO2) ziyade bir fosfor pentoksit (P2O5) substratına sahiptir. Örneğin, sodyum lambalar yapmak için kullanılır. Selenyum bileşikleri hem renk giderici maddeler olarak hem de cama kırmızı bir renk eklemek için kullanılabilir. Geleneksel kurşun camdan yapılmış dekoratif cam eşyalar en az %30 kurşun(II) oksit (PbO) içerir; radyasyon kalkanı için kullanılan kurşun cam% 65'e kadar PbO'ya sahip olabilir. Kurşun bazlı camlar ayrıca elektronik bileşenler, emaye, sızdırmazlık ve cam malzemeler ve güneş pillerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bizmut bazlı oksit camlar, bu uygulamaların çoğunda kurşun için daha az toksik bir yedek olarak ortaya çıkmıştır.

Optik depolama ve optoelektronik

Faz değiştiren malzemelere örnek olarak GeSbTe ("GST alaşımları") ve Ag- ve Inoped Sb2Te'nin ("AIST alaşımları") değişen bileşimleri, yeniden yazılabilir optik disklerde ve faz değiştirme bellek cihazlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Isı uygulayarak amorf (camsı) ve kristal haller arasında değiştirilebilirler. Optik ve elektriksel özelliklerdeki değişiklikler bilgi depolama amacıyla kullanılabilir. GeSbTe'nin gelecekteki uygulamaları arasında "nanometre ölçeğinde pikselli ultra hızlı, tamamen katı hal ekranlar, yarı şeffaf 'akıllı' gözlükler, 'akıllı' kontakt lensler ve yapay retina cihazları yer alabilir."

Piroteknik

Tanınan metaloidler ya piroteknik uygulamalara ya da ilişkili özelliklere sahiptir. Bor ve silikon sıklıkla karşılaşılır; metal yakıtlar gibi davranıyorlar. Bor piroteknik başlatıcı bileşimlerde (diğer başlaması zor bileşimleri tutuşturmak için) ve sabit bir oranda yanan gecikme bileşimlerinde kullanılır. Bor karbür, duman mühimmatlarında, işaret fişeklerinde ve havai fişeklerde daha toksik baryum veya hekzakloroetan karışımlarının yerine geçebilecek bir alternatif olarak tanımlanmıştır. Silikon, bor gibi, başlatıcı ve gecikme karışımlarının bir bileşenidir. Katkılı germanyum değişken hızlı termit yakıt olarak işlev görebilir. Arsenik trisülfür As2S3 eski deniz sinyal ışıklarında kullanıldı; havai fişeklerde beyaz yıldız yapmak; sarı duman elek karışımlarında; ve başlatıcı bileşimlerde. Antimon trisülfür Sb2S3, beyaz ışıklı havai fişeklerde ve flaş ve ses karışımlarında bulunur. Tellür gecikme karışımlarında ve püskürtme başlığı başlatıcı bileşimlerinde kullanılmıştır.

Karbon, alüminyum, fosfor ve selenyum temayı sürdürüyor. Siyah toz içindeki karbon, havai fişek roket yakıtlarının, patlama yüklerinin ve efekt karışımlarının ve askeri gecikme sigortalarının ve ateşleyicilerinin bir bileşenidir. Alüminyum yaygın bir piroteknik bileşendir ve termit karışımları da dahil olmak üzere ışık ve ısı üretme kapasitesi için yaygın olarak kullanılmaktadır. Fosfor duman ve yangın çıkaran mühimmatlarda, oyuncak silahlarda kullanılan kağıt kapaklarda ve parti popperlarında bulunabilir. Selenyum tellür ile aynı şekilde kullanılmıştır.

Yarı iletkenler ve elektronik

Yaygın olarak metaloidler (veya bunların bileşikleri) olarak tanınan tüm elementler yarı iletken veya katı hal elektronik endüstrilerinde kullanılmıştır.

Borun bazı özellikleri yarı iletken olarak kullanımını sınırlandırmıştır. Yüksek bir erime noktasına sahiptir, tek kristallerin elde edilmesi nispeten zordur ve kontrollü kirliliklerin sokulması ve tutulması zordur.

Silikon önde gelen ticari yarı iletken; modern elektroniklerin (standart güneş pilleri dahil) ve bilgi ve iletişim teknolojilerinin temelini oluşturur. Bu, 20. yüzyılın başlarında, "kirli fizik" olarak kabul edilen ve yakın ilgiyi hak etmeyen yarı iletkenlerin çalışmasına rağmen oldu.

Germanyum, yarı iletken cihazlarda büyük ölçüde silikon ile değiştirildi, daha ucuz, daha yüksek çalışma sıcaklıklarında daha dayanıklı ve mikroelektronik imalat işlemi sırasında daha kolay çalıştı. Germanyum hala yarı iletken silikon-germanyum "alaşımlarının" bir bileşenidir ve bunlar özellikle kablosuz iletişim cihazları için kullanımda büyümektedir; bu alaşımlar, germanyumun daha yüksek taşıyıcı hareketliliğinden yararlanır. Yarı-ölçekli almananın gram-ölçekli miktarlarının sentezi 2013 yılında rapor edilmiştir. Bu, atom atomuna benzeyen, tek atomlu kalın hidrojen sonlandırılmış germanyum atomlarından oluşur. Elektronları silikondan on kat daha fazla ve germanyumdan beş kat daha hızlı iletir ve optoelektronik ve algılama uygulamaları için potansiyele sahip olduğu düşünülmektedir. 2014 yılında lityum iyon pillerin kapasitesini iki kattan fazla arttıran germanyum tel bazlı bir anodun geliştiği bildirildi. Aynı yıl, Lee ve ark. elektronik kullanıma sahip olacak kadar büyük grafenlerin hatasız kristallerinin bir germanyum substratı üzerinde büyütülebileceğini ve ondan çıkarılabileceğini bildirmiştir.

Arsenik ve antimon standart hallerinde yarı iletken değildir. Her ikisi de atom başına ortalama değerlik elektronlarının Grup 14 elementleri ile aynı olduğu tip III-V yarı iletkenleri (GaAs, AlSb veya GaInAsSb gibi) oluşturur. Bu bileşikler bazı özel uygulamalar için tercih edilir. Antimon nanokristalleri, lityum iyon pillerin daha güçlü sodyum iyon pillerle değiştirilmesini sağlayabilir.

Standart durumunda bir yarı iletken olan Tellür, esas olarak tip II/VI yarı iletken-kalkojenitlerde bir bileşen olarak kullanılır; bunların elektro-optik ve elektronikte uygulamaları vardır. Kadmiyum tellür (CdTe), yüksek dönüşüm verimliliği, düşük üretim maliyetleri ve 1.44 eV'lik geniş bant aralığı için güneş modüllerinde kullanılır ve geniş bir dalga boyu aralığını emmesine izin verir. Selenyum ve antimon ile alaşımlı bizmut tellür (Bi2Te3), soğutma veya taşınabilir güç üretimi için kullanılan termoelektrik cihazların bir bileşenidir.

Beş metaloid - bor, silikon, germanyum, arsenik ve antimon - cep telefonlarında bulunabilir (en az 39 diğer metal ve metal olmayanlarla birlikte). Tellurium'un böyle bir kullanım bulması bekleniyor. Daha az tanınan metaloidlerden fosfor, galyum (özellikle) ve selenyum yarı iletken uygulamalara sahiptir. Fosfor, eser miktarda n-tipi yarı iletkenler için katkı maddesi olarak kullanılır. Galyum bileşiklerinin ticari kullanımı, entegre devrelerde, cep telefonlarında, lazer diyotlarında, ışık yayan diyotlarda, fotodetektörlerde ve güneş pillerinde yarı iletken uygulamaların hakimiyetindedir. Selenyum, güneş pillerinin üretiminde ve yüksek enerjili dalgalanma koruyucularında kullanılır.

Bor, silikon, germanyum, antimon ve tellür, ayrıca Sm, Hg, Tl, Pb, Bi ve Se gibi daha ağır metaller ve metaloidler topolojik izolatörlerde bulunabilir. Bunlar, ultra soğuk sıcaklıklarda veya oda sıcaklığında (bileşimlerine bağlı olarak) yüzeylerinde metalik iletkenler, ancak iç kısımlarından yalıtkanlar olan alaşımlar veya bileşiklerdir. Kadmiyum arsenid Cd3As2, yaklaşık 1 K'da, elektronların kütlesiz parçacıklar olarak etkili bir şekilde seyahat ettiği bir Dirac-yarı metaldir - grafenin toplu bir elektronik analogudur. Bu iki malzeme sınıfının potansiyel kuantum hesaplama uygulamalarına sahip olduğu düşünülmektedir.

Adlandırma ve tarihçe

Türetme ve diğer isimler

Metaloid kelimesi, Latince metallum ("metal") ve Yunanca oeidlerinden ("form veya görünümde benzer") anlamına gelir. Bazı isimler bazen eşanlamlı olarak kullanılır, ancak bunların bazıları mutlaka değiştirilemeyen başka anlamlara sahiptir: amfoterik element, sınır elementi, yarı metal, yarı yol elementi, metal yakınında, meta-metal, yarı iletken, yarı metal ve alt metal gibi. "Amfoterik element" bazen daha geniş olarak krom ve manganez gibi oksyanyonlar oluşturabilen geçiş metallerini dahil etmek için kullanılır. "Yarım metal" fizikte, iletken ve yalıtkan olarak işlev görebilen bir bileşiği (krom dioksit gibi) veya alaşımı belirtmek için kullanılır. "Meta-metal" bazen standart periyodik tablolardaki metaloidlerin hemen solunda bulunan belirli metalleri (Be, Zn, Cd, Hg, In, Tl, β-Sn, Pb) ifade etmek için kullanılır. Bu metaller çoğunlukla diyamanyetiktir ve çarpık kristal yapılara, metallerin alt ucundaki elektrik iletkenlik değerlerine ve amfoterik (zayıf bazik) oksitlere sahip olma eğilimindedir. "yarı metal " bazen, gevşek veya açık bir şekilde, kristal yapı, elektrik iletkenliği veya elektronik yapıda eksik metalik karaktere sahip metalleri ifade eder. Örnekler galyum, iterbiyum, bizmut ve neptunumu içerir. Amfoterik element ve yarı iletken isimleri sorunludur, çünkü metaloidler olarak adlandırılan bazı elementler, en kararlı formlarında belirgin amfoterik davranış (örneğin bizmut) veya yarı iletkenlik (polonyum) göstermezler.

Kökeni ve kullanımı

Metaloid teriminin kökeni ve kullanımı karmakarışıktır. Kökeni, antik çağlardan kalma, metalleri tanımlama ve tipik ve daha az tipik formları ayırt etme girişimlerinde yatar. İlk olarak 19. yüzyılın başlarında su (sodyum ve potasyum) üzerinde yüzen metallere, daha sonra da daha popüler olarak metal olmayanlara uygulandı. Mineralojide, metalik bir görünüme sahip bir minerali tanımlamak için daha önce kullanım, 1800 kadar erken kaynaklanabilir. 20. yüzyılın ortalarından beri orta veya sınırda kimyasal elementlere atıfta bulunmak için kullanılmıştır. Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC) daha önce metaloid terimini bırakmayı ve bunun yerine yarı metal terimini kullanmayı önerdi. Bu son terimin kullanımı daha yakın zamanda Atkins et al tarafından yapılmıştır. fizikte farklı bir anlamı olduğu için - daha spesifik olarak bir elementin genel sınıflandırmasından ziyade bir maddenin elektronik bant yapısına atıfta bulunur. İsimlendirme ve terminoloji ile ilgili en son IUPAC yayınları metaloid veya yarı metal terimlerinin kullanımı hakkında herhangi bir öneri içermemektedir.

Metaloid olarak bilinen elementler

Bor

Ana madde: Bor

Saf bor parlak, gümüş-gri kristalin bir katıdır. Alüminyumdan daha az yoğundur (2,34'e karşı 2,70 g/cm3) ve sert ve kırılgandır. Florin saldırısı dışında normal koşullar altında zar zor reaktiftir ve erime noktası 2076 ° C'dir (çapraz çelik ~ 1370 °C). Bor bir yarı iletkendir; oda sıcaklığı elektriksel iletkenliği 1.5 × 10−6 S •cm−1'dir (musluk suyundan yaklaşık 200 kat daha az) ve yaklaşık 1.56 eV bant boşluğuna sahiptir. Mendeleev, "Bor serbest halde, metaller ve metal olmayanlar arasında çeşitli şekillerde ortaya çıkıyor."

Borun yapısal kimyası, küçük atomik boyutu ve nispeten yüksek iyonizasyon enerjisi ile baskındır. Bor atomu başına sadece üç değerlik elektronu ile basit kovalent bağlanma sekizlik kuralını yerine getiremez. Metalik bağ, borun daha ağır konjenörleri arasında olağan sonuçtur, ancak bu genellikle düşük iyonizasyon enerjileri gerektirir. Bunun yerine, küçük boyutu ve yüksek iyonizasyon enerjileri nedeniyle, borun temel yapısal birimi (ve neredeyse tüm allotropları) ikosahedral B12 kümesidir. 12 bor atomuyla ilişkili 36 elektrondan 26'sı 13 delokalize moleküler orbitalde bulunur; diğer 10 elektron ikosahedra arasında iki ve üç merkezli kovalent bağlar oluşturmak için kullanılır. Aynı motif, deltahedral varyantlar veya fragmanlar gibi metal boridlerde ve hidrit türevlerinde ve bazı halidlerde görülebilir.

Silikon

Ana madde: Silikon

Silikon, mavi-gri metalik bir parlaklığa sahip kristal bir katıdır. Bor gibi, alüminyumdan daha az yoğundur (2.33 g/cm3'te) ve sert ve kırılgandır. Nispeten reaktif olmayan bir elementtir. Rochow'a göre, büyük kristal form (özellikle safsa) "hidroflorik dahil tüm asitlere karşı kayda değer derecede inerttir". Daha az saf silikon ve toz form, güçlü veya ısıtılmış asitlerin yanı sıra buhar ve florin saldırısına karşı da hassastır. Silikon, sıcak sulu alkalilerde, berilyum, alüminyum, çinko, galyum veya indiyum gibi metaller gibi hidrojenin evrimi ile çözünür. 1414 °C'de erir. Silikon, 10−4 S•cm−1 elektrik iletkenliğine ve yaklaşık 1.11 eV bant boşluğuna sahip bir yarı iletkendir. Eridiğinde, silikon, sıvı civaya benzer şekilde 1.0–1.3 × 104 S•cm−1 elektrik iletkenliğine sahip makul bir metal haline gelir.

Silisyumun kimyası doğada genellikle metalik değildir (kovalent). Bir katyon oluşturduğu bilinmemektedir. Silikon demir ve bakır gibi metallerle alaşımlar oluşturabilir. Anyonik davranışa sıradan metal olmayanlardan daha az eğilim gösterir. Çözelti kimyası, oksitlenme oluşumu ile karakterizedir. Silikon-oksijen bağının yüksek mukavemeti, silikonun kimyasal davranışına hakimdir. Oksijen atomlarını paylaşan tetrahedral SiO4 birimleri tarafından oluşturulan polimerik silikatlar, silikonun en bol ve önemli bileşikleridir. Bağlı trigonal ve tetrahedral BO3 veya BO4 birimlerini içeren polimerik boratlar benzer yapısal prensipler üzerine inşa edilmiştir. SiO2 oksit polimerik yapıda, zayıf asidik ve bir cam oluşturucudur. Geleneksel organometalik kimya silikonun karbon bileşiklerini içerir (bkz. Organosilikon).

Germanyum

Ana madde: Germanyum

Germanyum parlak gri-beyaz bir katıdır. 5.323 g/cm3 yoğunluğa sahiptir ve sert ve kırılgandır. Çoğunlukla oda sıcaklığında reaktif değildir, ancak sıcak konsantre sülfürik veya nitrik asit tarafından yavaşça saldırıya uğrar. Germanyum ayrıca erimiş kostik soda ile reaksiyona girerek sodyum alman Na2GeO3 ve hidrojen gazı verir. 938 °C'de erir. Germanyum, yaklaşık 2 × 10−2 S•cm−1 elektriksel iletkenliğe ve 0.67 eV bant boşluğuna sahip bir yarı iletkendir. Sıvı germanyum, sıvı civaya benzer bir elektrik iletkenliğine sahip metalik bir iletkendir.

Arsenik

Ana madde: Arsenik

Arsenik gri, metalik görünümlü bir katıdır. 5.727 g/cm3 yoğunluğa sahiptir ve kırılgandır ve orta derecede serttir (alüminyumdan fazla; demirden az). Kuru havada kararlıdır, ancak nemli havada altın bronz bir patine geliştirir, bu da daha fazla maruz kaldığında kararır. Arsenik, nitrik asit ve konsantre sülfürik asit tarafından saldırıya uğrar. Kaynaşmış kostik soda ile reaksiyona girerek arsenat Na3AsO3 ve hidrojen gazı elde edilir. Arsenik 615 °C'de süblimleşir. Buhar limon sarısıdır ve sarımsak gibi kokar. Arsenik sadece 817 °C'de 38.6 atm basınç altında erir. Elektriksel iletkenliği yaklaşık .9 × 104 S•cm−1 ve 0,5 eV bant çakışması olan bir yarı metaldir. Sıvı arsenik, 0.15 eV bant boşluğuna sahip bir yarı iletkendir.

Antimon

Ana madde: Antimon

Antimon, mavi renk tonu ve parlak bir parlaklık ile gümüş-beyaz bir katıdır. 6.697 g/cm3 yoğunluğa sahiptir ve kırılgandır ve orta derecede serttir (arsenikten daha fazla; demirden daha az; yaklaşık bakır ile aynı). Oda sıcaklığında hava ve nemde stabildir. Hidratlanmış pentoksit Sb2O5 verecek şekilde konsantre nitrik asit tarafından saldırıya uğrar. Aqua regia, pentaklorür SbCl5'i verir ve sıcak konsantre sülfürik asit, sülfat Sb2 Sb2(SO4)3 ile sonuçlanır. Erimiş alkalilerden etkilenmez. Antimon, ısıtıldığında hidrojeni sudan değiştirebilir: 2 Sb + 3 H2O → Sb2O3 + 3 H2. 631 °C'de erir. Antimon, yaklaşık 3.1 × 104 S•cm−1 elektriksel iletkenliği ve 0.16 eV bant çakışması olan bir semimetaldir. Sıvı antimon, elektriksel iletkenliği yaklaşık 5.3 × 104 S•cm−1 olan metalik bir iletkendir.

Tellür

Ana madde: Tellür

Tellür gümüşi beyaz parlak bir katıdır. 6.24 g/cm3 yoğunluğa sahiptir, kırılgandır ve kükürtten marjinal olarak daha sert olan yaygın olarak bilinen metaloidlerin en yumuşak olanıdır. Büyük tellür parçaları havada stabildir. İnce toz haline getirilmiş form, nem mevcudiyetinde hava ile oksitlenir. Tellür, kaynar su ile reaksiyona girer veya dioksit ve hidrojeni vermek için 50 °C'de bile taze çökeltildiğinde reaksiyon gösterir: Te + 2 H2O → TeO2 + 2 H2. Sülfoksit TeSO3 veya telluöz asit H2TeO3, bazik nitrat (Te2O4H) + (NO3) - veya oksit sülfat Te2O3(SO4) gibi bileşikler vermek üzere nitrik, sülfürik ve hidroklorik asitlerle reaksiyona girer (değişen derecelerde). Tellürit ve tellürit vermek için kaynayan alkalilerde çözülür: 3 Te + 6 KOH = K2TeO3 + 2 K2Te + 3 H2O, artan veya azalan sıcaklıkla geri dönüşlü veya tersine çevrilebilir bir reaksiyon.


Metaloid olarak daha az tanınan elementler

Karbon

Ana madde: Karbon

Karbon normalde ametal olarak sınıflandırılır, ancak bazı metalik özelliklere sahiptir ve bazen bir metaloid olarak sınıflandırılır. Altıgen grafitik karbon (grafit), ortam koşulları altında karbonun termodinamik olarak en kararlı allotropudur. Parlak bir görünüme sahiptir ve oldukça iyi bir elektrik iletkendir. Grafit katmanlı bir yapıya sahiptir. Her katman, altıgen bir kafes düzenlemesinde diğer üç karbon atomuna bağlı karbon atomlarından oluşur. Katmanlar birlikte istiflenir ve van der Waals kuvvetleri ve delokalize değerlik elektronları tarafından gevşek bir şekilde tutulur.

Alüminyum

Ana madde: Alüminyum

Alüminyum genellikle bir metal olarak sınıflandırılır. Parlak, dövülebilir ve sünek olup, yüksek elektriksel ve termal iletkenliğe sahiptir. Çoğu metal gibi, kapalı bir kristal yapıya sahiptir ve sulu çözelti içinde bir katyon oluşturur.

Bir metal için alışılmadık bazı özelliklere sahiptir; birlikte ele alındıklarında, bunlar bazen alüminyumun bir metaloid olarak sınıflandırılması için bir temel olarak kullanılır. Kristalin yapısı yönlü bağlanma ile ilgili bazı kanıtlar gösterir. Alüminyum çoğu bileşikte kovalent olarak bağlanır. Al2O3 oksit amfoterik ve şartlı bir cam oluşturucudur. Alüminyum anyonik alüminatlar oluşturabilir, bu tür davranışlar metalik olmayan karakter olarak kabul edilir.

Alüminyumun bir metalloid olarak sınıflandırılması, birçok metalik özelliği göz önüne alındığında tartışılmıştır. Bu nedenle, metal-ametal bölme çizgisine bitişik elemanların metaloidler olduğu, mnemonik için bir istisnadır.

Selenyum

Ana madde: Selenyum

En kararlı şekli olan gri trigonal allotrop bazen "metalik" selenyum olarak adlandırılır, çünkü elektriksel iletkenliği kırmızı monoklinik formdan birkaç kat daha büyüktür. Selenyumun metalik karakteri ayrıca parlaklığı ve zayıf "metalik" zincirler arası bağlamayı içerdiği düşünülen kristal yapısı ile de gösterilir. Selenyum erimiş ve viskoz olduğunda ince life çekilebilir. "Ametallerin karakteristiği olan yüksek pozitif oksidasyon sayılarını" elde etme konusunda isteksizlik gösterir. Oleumlarda (kükürt ve tellür ile paylaştığı bir özellik) çözüldüğünde siklik polikatyonlar Se2+
8
gibi) ve trihidroksoselenium (IV) perklorat [Se(OH)3]+·ClO
4
şeklinde bir hidrolize katyonik tuz oluşturabilir.

Polonyum

Ana madde: Polonyum

Polonyum bazı yönlerden "belirgin şekilde metalik" tir. Her iki allotropik formu da metalik iletkenlerdir. Asitlerde çözünür, gül renkli Po2+ katyonunu oluşturur ve hidrojeni yer değiştirir: Po + 2 H+ → Po2+ + H2. Birçok polonyum tuzları bilinmektedir. PoO2 oksit esas olarak doğada baziktir. Polonyum, en hafif kongener oksijenin aksine, isteksiz bir oksitleyici maddedir: sulu çözeltide Po2− anyonunun oluşumu için yüksek indirgeme koşulları gereklidir.

Polonyumun sünek veya kırılgan olup olmadığı belirsizdir. Hesaplanan elastik sabitlerine göre sünek olduğu tahmin edilmektedir. Basit bir kübik kristal yapıya sahiptir. Böyle bir yapı çok az kayma sistemine sahiptir ve "çok düşük sünekliğe ve dolayısıyla düşük kırılma direncine yol açar".

Polonyum, halojenürlerinde ve polonitlerin varlığında metalik olmayan bir karakter gösterir. Halojenürler genellikle metalik olmayan halojenürlerin karakteristik özelliklerine sahiptir (uçucu, kolayca hidrolize ve organik çözücüler içinde çözünür). Elemanların birlikte 500–1,000 °C'de ısıtılması ve Po2− anyonunu ihtiva etmesiyle elde edilen birçok metal polonid de bilinmektedir.

Astatin

Bir halojen olarak, astatin ametal olarak sınıflandırılma eğilimindedir. Bazı belirgin metalik özelliklere sahiptir ve bazen bunun yerine bir metalloid veya (daha az sıklıkla) metal olarak sınıflandırılır. 1940'taki üretiminden hemen sonra, ilk araştırmacılar bunu bir metal olarak gördüler. 1949 yılında, en asil (indirilmesi zor) ametal olduğu ve nispeten asil (oksitlenmesi zor) bir metal olarak adlandırıldı. 1950'de astatin bir halojen ve (dolayısıyla) reaktif ametal olarak tanımlandı. 2013 yılında, relativistik modelleme temelinde, astatinin yüz merkezli bir kübik kristal yapıya sahip monatomik bir metal olduğu tahmin edilmiştir.

Kaynak

  1. İlgili bir yorum için ayrıca bakınız: Vernon RE 2013, 'Hangi Elementler Metaloidlerdir?', Kimya Eğitimi Dergisi, vol. 90, no. 12, pp. 1703–1707, doi:10.1021/ed3008457
"Bilgibank.tk" adresinden alınmıştır.