METALOIDY: VLASTNOSTI, VLASTNOSTI A POUŽITIA - CHÉMIA - 2026

Tieto polokovy alebo polokovy sú skupina chemických prvkov s fyzikálnymi vlastnosťami a chemický medziprodukt medzi kovov a nekovov. Väčšina vedcov v oblasti chemikálie akceptuje ako metaloidy tieto chemické prvky: bór, kremík, arzén, germánium, antimón a telúr (zelená na obrázku nižšie).

Menšia skupina vedcov však do metaloidov pridáva polónium, astát (modrá farba) a selén (ružová farba).

Zdroj: Sandbh, z Wikimedia Commons

Aj na základe niektorých vlastností naznačujú, že chemické prvky uhlík a hliník (žltá farba) by sa mali považovať aj za metaloidy.

Hlavné vlastnosti metaloidov

Situácia v periodickej tabuľke

Metaloidy sú umiestnené v periodickej tabuľke na diagonále smerom dole medzi stĺpcami 13, 14, 15, 16 a 17, začínajúc bórom vľavo hore a končiacim astatínom v pravom dolnom rohu.

Kovy sú umiestnené naľavo od metaloidov a nekovy napravo; preto predstavujú hranicu medzi oboma typmi látok.

Vytvárajú zliatiny s kovmi

Metaloidy tvoria zliatiny s kovmi a reagujú s nekovmi, napríklad s kyslíkom, sírou a halogénmi.

Elektrické polovodiče

Väčšinou sa považujú za elektrické polovodiče, pričom ich vodivosť závisí od teploty. Pri nízkych teplotách je elektrická vodivosť nízka, takže pôsobia ako elektrické izolátory, ale keď sa zahrievajú, zvyšuje sa ich schopnosť viesť elektrinu.

Elektronický priemyselný základ

Polovodiče sú základom rozvoja elektrotechnického priemyslu, ako aj rozvoja výpočtovej techniky a informatiky. Podobne je v tejto oblasti veľmi užitočná aplikácia kremíka.

Allotropické stavy

Metaloidy majú rôzne alotropické stavy (rôzne kryštalické formy); arzén má napríklad čierne, žlté alebo sivé kryštály.

V prírode sa zvyčajne nenachádzajú ako čisté chemické prvky, ale skôr spájajú alebo tvoria agregáty v mineráloch spolu s olovom, sírou, železom atď.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Fyzikálne vlastnosti

Vyzerajú ako lesklé pevné látky. V tomto ohľade pripomínajú kovy. Sú krehké a nie príliš elastické, takže sa nemôžu natiahnuť do drôtu, to znamená, že nie sú príliš tažné. Okrem toho je jeho premena na pláty obtiažna, takže metaloidy nie sú príliš kujné.

Sú schopné viesť elektrinu a teplotu, aj keď v menšej miere ako kovy. V metaloidoch sa nachádzajú chemické prvky, ktoré sú na základe svojich pásových štruktúr klasifikované ako polovodiče.

Táto skupina sa skladá z bóru, kremíka, germánia a antimónu. Arzén a telúr sú klasifikované ako polokovy.

Fúzne body

Bór 2 076 ° C; Kremík 1 414 ° C; Germanium 938,25 ° C; Arzén 817 ° C; Antimón 630,13 ° C; Tellurium 449,51 ° C a Polonium 254 ° C

Body varu

Bór 3,927 ° C; Kremík 3,265 ° C; Germánia 2 833 ° C; Arzén 614 ° C; Antimón 1 587 ° C; Tellurium 988 ° C a Polónium 962 ° C

hustoty

Bor 2,34 g / cm ³ : kremíka 2,33 g / cm ³ ; Germánium 5,323 g / cm ³ ; Arzén 5,727; Antimón 6,697 g / cm ³ ; Telúr 6,24 g / cm ³ a polónium 9,32 g / cm ³ .

Chemické vlastnosti

Oni sa správajú podobným spôsobom ako kožušiny, tvoria oxacids ako SiO ₂ a majú amfotérne správania. Metaloidy sa môžu správať ako kyselina alebo zásada v závislosti od pH média.

aplikácia

O živých bytostiach

- Arzén sa v poľnohospodárstve používa ako insekticíd a herbicíd. Okrem toho sa používa na umiestnenie ako prášok alebo do tekutého roztoku na hospodárske zvieratá na odstránenie hmyzu a parazitov zo zvieraťa. Arzenát vápenatý sa používa na zabíjanie útku z vaty.

- Arzén sa používa ako prostriedok na ochranu dreva kvôli svojej toxicite na hmyz a huby.

- Arzén sa používa na liečbu akútnej promyelocytovej leukémie, typu rakoviny krvi. Používa sa pri príprave Fowlerovho roztoku na použitie pri liečbe psoriázy. Rádioaktívny izotop arzénu ( ⁷⁴ As) sa používa na lokalizáciu rakovinových nádorov prítomných v ľudskom tele.

- Arzén je súčasťou lieku Melarsoprol, lieku, ktorý sa používa na liečbu ľudskej africkej Trypanosomiázy. Parazitárne ochorenie prenášané tsetse fly.

- Oxid horečnatý sa používa na liečbu seboroickej dermatitídy. Podobne sa ako antimikrobiálne činidlá používajú iné zlúčeniny telúru.

-Borón vo forme kyseliny boritej sa používa ako mierne antiseptikum do očí, nosa a krku.

V pohári a smalte

-Tellurium sa používa na výrobu modrých, hnedých a červených pohárov. Metalloid sa môže elektrolyticky nanášať na striebro, čím sa získa načernalý povrch.

-Antimony sa používa na dodanie okuliarov a emailov žltého odtieňa. Bór sa používa pri výrobe skla a keramiky. Borosilikátové sklo je odolné najmä proti zmenám teploty, a preto sa používa v laboratóriách pri chemických reakciách a destiláciách.

- V domácnosti je možné jedlo pečiť pomocou borosilikátového skla, bez toho, aby došlo k rozbitiu riadu.

-Silikón je hlavnou základňou sklárskeho priemyslu, ktorý sa podieľa na výrobe takmer všetkých sklenených predmetov.

- Oxid germánia sa používa pri výrobe fotografických objektívov pre kamery a mikroskopických šošoviek. Okrem toho sa používa pri výrobe jadra optických vlákien pre mnoho aplikácií.

Pri výrobe kvalitnejších materiálov

- Arzén vytvára zliatiny s olovom, čo spôsobuje zníženie teploty topenia. To spôsobuje vyššiu tvrdosť zliatiny používanej pri výrobe brokov.

- Pridanie množstva telúru medzi 0,1% a 0,6% zliatiny s olovom zvyšuje jeho odolnosť proti korózii a trakcii so zvýšením flexibility. Do liatiny sa často pridáva telur, aby sa spevnila povrchová vrstva temperovaných častí.

-Antimony sa používa v zliatinách na výrobu ložísk, akumulátorových dosiek a tlačiarenského materiálu.

- Kremík sa používa pri výrobe zliatin s vyššou odolnosťou voči kyselinám. Tak je to v prípade Durironu, ktorý obsahuje 14% kremíka.

Zliatina kremíka, železa a hliníka sa používa na výrobu veľmi tvrdých dielov, ktoré sa používajú v automobilovom priemysle.

- Arzén vytvára zliatiny s platinou a meďou, aby sa zvýšila jeho odolnosť proti korózii. Do alfa-mosadze sa tiež pridáva arzén na zvýšenie odolnosti zinku. Tento typ mosadze sa používa pri výrobe doplnkových materiálov pre inštalatérske práce.

V elektronike a výpočtovej technike

-Metaloidy sa používajú ako polovodiče v elektronickom a výpočtovom priemysle. V tomto zmysle je kremík lídrom v obchode s polovodičmi, ktorý tvorí základ modernej elektroniky a výpočtovej techniky. Kremík a jeho deriváty sa používajú v počítačoch, prevodníkoch, solárnych článkoch a LCD obrazovkách.

-Tellurium je polovodič, ktorý má aplikácie v elektrooptike a elektronike.

- Germánium je polovodičový metaloid, ktorý sa používa v spojení s kremíkom vo vysokorýchlostných integrovaných obvodoch na zlepšenie výkonu. Hoci germánium má vo svojej úlohe polovodiča trochu nahradený kremík, jeho použitie v miniaturizovaných čipoch sa zlepšilo.

-Nemecko sa používa pri výrobe solárnych panelov. Dokonca aj objavovanie robotov na planéte Mars obsahuje germánium vo svojich solárnych článkoch. Okrem toho sa germánium používa na výrobu radarov.

Ochranné pôsobenie metaloidov

Bór a jeho príbuzné zlúčeniny prepožičiavajú materiálom, ktorých je súčasťou, veľkú odolnosť. To umožňuje jeho použitie pri tvorbe priestorových štruktúr. Okrem toho sa používajú pri výrobe golfových palíc a rybárskych prútov.

Ochranný účinok karbidu bóru sa používa ako kontrolné bariéry v jadrových reaktoroch, čím sa obmedzuje únik rádioaktívneho materiálu. Ďalej sa karbid bóru používa v nepriestrelných vestách a v pancierovaní vojnových tankov.

Oxid kremičitý a oxid kremičitý vo forme hliny alebo piesku sú dôležitými zložkami tehál, betónu a cementu, ktoré sa používajú v rôznych formách konštrukcie.

iní

- sulfid niklu sa používa v ohňostrojoch a bleskových lampách vo fotoaparátoch.

-Bór je súčasťou neodymidiových magnetov.

- Silikón, polymér odvodený od kremíka, sa používa na výrobu olejov a voskov, prsných implantátov, kontaktných šošoviek, výbušnín a pyrotechniky.

-Nemecko sa používa pri výrobe žiariviek a niektorých LED diód. Okrem toho sa germánium používa v elektrických gitárach na vytvorenie charakteristického skreslenia.

- Germánium sa používa na tepelné zobrazovacie aplikácie na vojenské účely a na hasenie požiaru.

-Antimony sa používa pri výrobe zápaliek a stopovacích a lokalizačných granátov, ako aj v náteroch na náboje.

- Boritan sodný sa používa ako spomaľovač horenia v plastoch a kaučukoch.

8 metaloidných prvkov

Táto skupina chemických prvkov sa skladá z bóru, kremíka, antimónu, telúru, germánia, arzénu, polónia a astaty. Najväčší počet vedcov v oblasti chémie však vylučuje polón a astatu ako metaloidy.

Preto najrozšírenejšia skupina metaloidov by sa skladala z bóru, kremíka, antimónu, telúru, germánia a arzénu.

Polónium bolo známe, že je výrazne kovové, pretože jeho dve alotrópne formy sú kovové vodiče. Na druhej strane bol astatín v roku 2013 klasifikovaný ako kov, hoci predtým bol v roku 1950 označovaný ako halogén, reaktívny nekov.

Hranica medzi skupinami prvkov považovaných za kovy, metaloidy alebo nekovy je nejasná. Z tohto dôvodu niektorí vedci na základe určitej vlastnosti naznačujú, že tento prvok by sa mal považovať za metaloid. Napríklad sa zdôraznilo, že uhlík, hliník alebo selén by sa mali klasifikovať ako metaloidy.

Uskutočnil sa pokus o stanovenie výberových kritérií, ktoré umožňujú klasifikáciu chemického prvku ako kov, metaloidy alebo nekovy. Ďalšie výberové kritériá zahŕňajú ionizačnú energiu, elektronegativitu a účinnosť balenia rôznych chemických prvkov.

Referencie

1. Eden Francis. (2002). Klasifikácia prvkov. Prevzaté z: dl.clackamas.edu
2. Kovy, metaloidy a nekovy. Prevzaté z: angelo.edu
3. Prvky. Polokovy. Prevzaté z: elements.org.es
4. Príklad. (2013). Polokovy. Prevzaté z: examplede.com
5. Wikipedia. (2018). Nekovové. Prevzaté z: en.wikipedia.org
6. Chémia Rýchly pôst. (2011). Metalloids (Semimetals). Prevzaté z: chemistry.patent-invent.com
7. Editori encyklopédie Britannica. (2016, 18. októbra). Nekovové. Prevzaté z: britannica.com