Bespreking van de metalloiden
De metalloïden (metaalachtig) zitten qua eigenschappen tussen metalen en niet-metalen in. Metalloïden een groep chemische elementen die sommige fysische en chemische eigenschappen van metalen heeft, maar ook eigenschappen van niet-metalen. De metalloïden zijn boor, arseen, antimoon, tellurium, germanium en silicium. Er is geen ondubbelzinnige lijst van eigenschappen te geven die nodig zijn om een metalloïde te definiëren.
Plaats van de metalloïden in het periodiek systeem
De metalloïden vormen een groep met ongeveer dezelfde elektronegativiteit. Zij vormen de overgang van metallisch en reducerend gedrag (lage elektronegativiteit, bijvoorbeeld: cesium) naar niet-metaal en oxiderend gedrag (bijvoorbeeld: fluor).
De metalloïden zijn belangrijk in de elektronica, IC's van silicium of galliumarsenide. Het zijn vaste stoffen bij atmosferische druk en kamertemperatuur. Sommige kenmerken zoals glans, zijn vergelijkbaar met die van metaal. Eigenschappen zoals ionisatie-energie, elektronegativiteit en chemische reactiviteit verschillen van zowel van niet-metalen als van metalen. De metalloïden variëren in dichtheid, smelt en kooktemperatuur. Een aantal van de métalloïde elementen zijn halfgeleiders, wat betekent dat ze een elektrische lading kunnen dragen.
Toepassingen
- Boor, silicium en germanium zijn halfgeleiders die worden gebruikt bij de productie van elektronica, zoals transistors, diodes en zonnecellen.
- Silicium is als halfgeleidend materiaal belangrijk in de productie van computercomponenten zoals computerchips. Silicium wordt gebruikt in uiteenlopende producten zoals kleefstof en autopoetsmiddelen.
- Germanium wordt gebruikt bij de productie van transistors en spectroscopische en infrarood detectoren.
- Arseen is een giftige stof, ook gebruikt als doteermiddel, toegevoegd aan halfgeleiders om hun geleidingsvermogen te verbeteren.
- Antimoon is een doteermiddel en gebruikt bij de batterijen productie.
- Tellurium wordt toegepast om de eigenschappen van sommige metaallegeringen, zoals koper en roestvaststaal te verbeteren en tevens bij de productie van glas en keramiek.
Vergelijking van eigenschappen van metalen, metalloïden en niet-metalen.
Metalloïden hebben een hybride aard. Dat wil zeggen dat eigenschappen als vorm, uiterlijk en gedrag indien gemengd met metalen ongeveer overeenkomt met de metalen. Elasticiteit en chemische gedrag komen meer overeen met de niet-metalen. Elektrische geleidbaarheid, ionisatie-energie, elektronegativiteit en oxiden liggen tussen metalen en niet metalen in. Onderstaand tabel geeft een overzicht van het hybride gedrag van de metalloiden.
Physische eigenschappen | Metalen | Metalloiden | Niet metalen |
Toestand | Vast; enkele vloeibaar
bij kamertemp.
(Ga, Hg, Rb,Cs, Fr) | Vast | Meeste gasvormig |
Uiterlijk | Glanzend op
verse breukvlak | glanzend | Sommigen kleurloos,
anderen gekleurd
of metallisch, grijs/zwart |
Elasticiteit | Elastisch, kneedbaar,
(vaste toestand) | Bros | Bros in vaste toestand |
Elektrische geleiding | Goed tot zeer goed | Tussenliggend tot goed | Slecht tot goed |
Ionisatie energie | Relatief laag | Tussen die van metalen en niet-metalen | Relatief hoog |
Electronegativiteit | Meestal laag | Electronegativiteit
circa 2 (Pauling schaal) | Hoog |
gemengd met metalen | Vormt legeringen | Kan legeringen vormen | Ionische
of interstitiële verbindingen vormend |
Oxiden | Lagere basische oxiden
hogere zure oxiden | amfoteer of zwak zuur | Zuur |