Где находятся металлоиды в периодической таблице?

Что такое металлоиды?

Металлоид – это элемент, обладающий промежуточными свойствами между металлами и неметаллами. Металлоиды также можно назвать полуметаллами. В периодической таблице элементы, окрашенные в зеленый цвет, которые обычно граничат со ступенчатой линией, считаются металлоидами.

Обратите внимание, что алюминий граничит с линией, но считается металлом, поскольку все его свойства аналогичны свойствам металлов.

Не существует стандартного определения металлоида и полного согласия относительно того, какие элементы являются металлоидами. Несмотря на отсутствие конкретики, этот термин по-прежнему используется в литературе по химии.

Шесть общепризнанных металлоидов — это бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур. Реже так классифицируют пять элементов:углерод, алюминий, селен, полоний и астат.

В стандартной периодической таблице все одиннадцать элементов находятся в диагональной области p-блока, простирающейся от бора вверху слева до астата внизу справа. В некоторых периодических таблицах есть разделительная линия между металлами и неметаллами, и металлоиды могут быть найдены рядом с этой линией.

Некоторые аллотропы элементов демонстрируют более выраженное металлическое, металлоидное или неметаллическое поведение, чем другие. Элемент углерода; его аллотроп алмаза неметаллический; однако аллотроп графита является электропроводным, демонстрируя характеристики, больше похожие на металлоид. Аллотропы фосфора, олова, селена и висмута также демонстрируют пограничное поведение.

Металлоиды, как правило, имеют металлический вид, но в большинстве химических реакций ведут себя скорее как неметаллы. Все металлоиды твердые при комнатной температуре. Они гораздо более хрупкие, чем металлы, но гораздо хуже проводят электрический ток. Гибридные характеристики металлоидов обеспечивают широкий спектр реальных применений, таких как металлические сплавы, антипирены и полупроводники/электроника.

Где металлоиды в периодической таблице?

Металлоиды лежат по обе стороны от разделительной линии между металлами и неметаллами. Это можно найти в различных конфигурациях в некоторых периодических таблицах. Элементы в левом нижнем углу линии обычно демонстрируют возрастающее металлическое поведение; элементы в правом верхнем углу демонстрируют возрастающее неметаллическое поведение. При представлении в виде обычной ступени элементы с самой высокой критической температурой для своих групп (Li, Be, Al, Ge, Sb, Po) располагаются чуть ниже линии.

Металлоиды располагаются между металлами и неметаллами. Оранжевый цвет в периодической таблице представляет собой металлоиды. Они образуют разделительную границу между металлами и неметаллами.

Другими словами, металлоиды (полуметаллы) расположены справа от постпереходных металлов и слева от неметаллов. Также мы можем сказать, что металлоиды присутствуют в диагональной области p-блока Периодической таблицы.

Общие свойства металлоидов

Металлоиды обладают свойствами, которые находятся между свойствами неметаллов и металлов. Большинство металлоидов имеют:

Внешний вид, похожий на металл.
Они обладают меньшей проводимостью, чем металл.
Они более хрупкие, чем металлы.
Металлоиды в целом обладают неметаллическими химическими свойствами.
Электроотрицательность металлоидов находится между неметаллами и металлами.
Энергии ионизации металлоидов также находятся между неметаллами и металлами.
Полуметаллы/металлоиды обладают некоторыми характеристиками неметаллов и некоторыми характеристиками металлов.
Реакционная способность металлоидов зависит от свойств элементов, с которыми они взаимодействуют.
Металлоиды, как правило, являются хорошими полупроводниками.
Металлоиды могут иметь металлический блеск, но у них также есть тропы, которые могут иметь неметаллический вид.
Металлоиды обычно хрупкие, а также обычно твердые, становясь нетвердыми только в необычных условиях.
Металлоиды обычно ведут себя как неметаллы в химических реакциях и могут образовывать сплавы с металлами.

Подводя итог, давайте кратко рассмотрим физические и химические свойства металлоидов.

Физические свойства металлоидов

Физические свойства — это характеристики, которые можно задокументировать или наблюдать, не изменяя вещества элемента, не превращая группу молекул в вещества. К физическим свойствам относятся такие параметры, как температура замерзания и плотность.

Физические свойства металлоидов следующие:

Металлоиды имеют твердое состояние вещества.
В целом металлоиды имеют металлический блеск. Металлоиды имеют низкую эластичность; они очень хрупкие.
Средние веса являются полупроводниковыми элементами, и они позволяют оставить среднюю передачу тепла.

Химические свойства металлоидов

Химические свойства - это те, которые определяют, как вещество взаимодействует / реагирует с другими веществами или изменяется от одного вещества к другому веществу. Химические реакции — единственный случай, когда можно количественно определить химические свойства элемента. К химическим реакциям относятся такие вещи, как стремительное движение, горение, потускнение, взрыв и т. д.

Химические свойства металлоидов следующие:

Металлоиды легко образуют газы при окислении.
Металлоиды можно комбинировать с металлами для создания сплавов.
Металлоиды имеют разные металлические и неметаллические аллотропы.
Когда металлоиды плавятся, некоторые из них сокращаются.
Металлоиды могут реагировать с галогенами с образованием соединений.

Характерные свойства металлоидов

Металлоиды – это твердые вещества.
Они имеют металлический блеск и в целом выглядят как металлы.
Они хрупкие и легко разбиваются
Металлоиды могут проводить электричество, но не так хорошо, как металлы.
Химически они больше похожи на неметаллы, легко образуя анионы, имея несколько степеней окисления и образуя ковалентные связи.
Их энергия ионизации и электроотрицательность находятся между значениями металлов и неметаллов.

Металлоиды, безусловно, являются самой маленькой группой элементов, поскольку существует только шесть элементов, которые окончательно классифицируются как металлоиды. У них может быть от трех до шести валентных электронов на внешней энергетической оболочке. Это определяет их реактивность/химическое поведение.

Бор, у которого всего три валентных электрона, во время химических реакций ведет себя так же, как металл, отдавая свои электроны. Другие металлоиды с четырьмя и более валентными электронами ведут себя скорее как неметаллы, приобретая электроны в ходе реакций.

Давайте узнаем некоторые факты об отдельных металлоидах, начиная с бора.

Примеры металлоидов в Периодической таблице

1. Бор

Бор является универсальным элементом, который может быть включен в ряд соединений. Боросиликатное стекло чрезвычайно устойчиво к тепловому удару. Экстремальные перепады температуры предметов, содержащих боросиликат, не повредят материал, в отличие от других стеклянных композиций, которые треснут или разобьются.

Из-за своей прочности борные нити используются в качестве легких высокопрочных материалов для самолетов, клюшек для гольфа и рыболовных удочек. Тетраборат натрия широко используется в производстве стекловолокна в качестве изоляции, а также во многих моющих и чистящих средствах.

2. Кремний

Кремний является типичным металлоидом. Он блестит, как металл, но хрупок, как неметалл. Кремний широко используется в компьютерных микросхемах и другой электронике, поскольку его электропроводность находится между металлом и неметаллом.

Это мощный полупроводник, то есть он более эффективно проводит электричество при более высоких температурах. Соединения кремния, называемые силикатами, составляют почти 90% земной коры, чистый кремний встречается редко. Однако это относительно часто встречается на астероидах, лунах и космической пыли. Силикаты часто используются в производстве цемента, фарфора и керамики.

В 21 веке кремний оказал огромное влияние на мировую экономику благодаря своей важности в развитии полупроводниковой электроники. Чистый кремний был жизненно важен для разработки интегральных схем и транзисторов, которые являются важными компонентами современных электронных устройств, таких как сотовые телефоны, телевизоры и бытовая техника.

3. Германий

Германий представляет собой блестящее серо-белое твердое вещество. Он имеет плотность 5,323 г/см3, твердый и хрупкий. Он в основном не реагирует при комнатной температуре, но медленно подвергается воздействию горячей концентрированной серной или азотной кислоты. Германий также реагирует с расплавленным едким натром с образованием германата натрия Na₂. GeO₃ и газообразный водород. Плавится при 938 °C.

Он также является хорошим полупроводником и редко встречается на Земле в чистом виде. Германий часто кристаллизуется в алмазную структуру. Дмитрий Менделеев предсказал существование германия за несколько лет до того, как он был открыт. Он также смог предсказать многие из его свойств, используя свое понимание периодических тенденций и знание других металлоидов и близлежащих элементов.

Как и кремний, германий также имеет решающее значение для современных технологий, хотя он в основном используется в других областях, чем его металлический родственник. Германий часто используется для инфракрасной оптики, солнечной энергетики и многих металлических сплавов.

4. Мышьяк

Мышьяк представляет собой твердое вещество серого цвета, похожее на металл. Он имеет плотность 5,727 г/см3, хрупкий и умеренно твердый (больше, чем алюминий, меньше, чем железо). Он стабилен в сухом воздухе, но во влажном воздухе образует золотисто-бронзовый налет, который чернеет при дальнейшем воздействии.

Мышьяк подвергается воздействию азотной кислоты и концентрированной серной кислоты. Реагирует с расплавленным едким натром с образованием арсената Na₃. АсО₃ и газообразный водород. Мышьяк возгоняется при 615°С. Пар лимонно-желтый и пахнет чесноком. Мышьяк плавится только при давлении 38,6 атм, при 817 °C.

Он легко образует ковалентные связи с неметаллами. Мышьяк применяется в сплавах, электронике и пестицидах/гербицидах, но использование мышьяка в этих целях сокращается из-за токсичности металла.

Его эффективность в качестве инсектицида привела к тому, что мышьяк стал использоваться в качестве консерванта древесины. Он классифицируется как канцероген группы А. Несмотря на его токсичность, для метаболизма человека требуется очень небольшое количество мышьяка, но механизм этого неизвестен.

5. Сурьма

Сурьма представляет собой твердое вещество серебристо-белого цвета с голубым оттенком и блестящим блеском. Он имеет плотность 6,697 г/см3 и представляет собой хрупкий и умеренно твердый материал, плохо проводящий электричество. Он стабилен на воздухе и во влаге при комнатной температуре. Используемая со свинцом сурьма увеличивает твердость и прочность смеси. Этот материал играет важную роль в производстве электронных и полупроводниковых устройств.

Около половины сурьмы, используемой в промышленности, используется в производстве аккумуляторов, пуль, сплавов, кабелей и сантехнического оборудования. Как и другие металлоиды, сурьма высокой степени очистки может использоваться в полупроводниковых технологиях.

Он встречается в природе примерно на ⅕ содержания мышьяка. Сурьма также имеет атомную структуру, аналогичную мышьяку, с тремя наполовину заполненными электронными оболочками в самой внешней оболочке. Обычно он образует ковалентные связи и обладает высокой реакционной способностью с галогенами, такими как сера, и при горении образует ярко-голубое пламя.

6. Теллур

Теллур представляет собой серебристо-белое блестящее твердое вещество. Он имеет плотность 6,24 г/см3, является хрупким и является самым мягким из общепризнанных металлоидов, немного более твердым, чем сера. Крупные куски теллура устойчивы в воздухе. Мелкодисперсная форма окисляется воздухом в присутствии влаги. Теллур реагирует с кипящей водой или при свежем осаждении даже при 50 ° C с образованием диоксида и водорода.

Теллур — это металлоид, по описанию сходный с сурьмой. Теллур очень активно реагирует с серой и селеном и при горении дает зелено-голубое пламя. Теллур используется в промышленности в качестве добавки к стали и может быть легирован алюминием, медью, свинцом или оловом.

Как и сурьма, теллур также может упрочнять другие металлы, но также может уменьшать коррозию при добавлении к вышеупомянутым металлам. Кроме того, теллур служит сильным полупроводником, особенно при воздействии света. В природе большая часть теллура содержится в угле, хотя следовые количества обнаруживаются в некоторых растениях.

7. полоний

Полоний в некотором роде является «явно металлическим». Обе его аллотропные формы являются металлическими проводниками. Он растворим в кислотах, образуя розовый катион Po2+ и вытесняя водород:Po + 2 H+ → Po²⁺ + Н₂ . Известно много солей полония. Оксид PoO2 имеет преимущественно основную природу.

Полоний является неохотным окислителем, в отличие от его самого легкого родственного кислорода:для образования аниона Po2– в водном растворе требуются сильно восстановительные условия.

Является ли полоний пластичным или хрупким, неясно. Прогнозируется, что он будет пластичным на основе расчетных упругих констант. Он имеет простую кубическую кристаллическую структуру. Такая структура имеет мало систем скольжения и «приводит к очень низкой пластичности и, следовательно, к низкому сопротивлению разрушению».

Полоний проявляет неметаллический характер в своих галогенидах и в присутствии полонидов. Галогениды обладают свойствами, обычно характерными для галогенидов неметаллов. Также известны многие полониды металлов, полученные при совместном нагревании элементов при 500–1000 °C и содержащие анион Po2–.

8. Астатин

Будучи галогеном, астат относится к неметаллам. Он обладает некоторыми заметными металлическими свойствами и иногда классифицируется либо как металлоид, либо (реже) как металл. Сразу после его производства в 1940 году первые исследователи считали его металлом.

В 1949 году он был назван самым благородным (трудновосстановимым) неметаллом, а также относительно благородным (трудноокисляемым) металлом. В 1950 году астат был описан как галоген и (следовательно) химически активный неметалл. В 2013 году на основе релятивистского моделирования было предсказано, что астат будет одноатомным металлом с гранецентрированной кубической кристаллической структурой.

Несколько авторов прокомментировали металлическую природу некоторых свойств астата. Поскольку йод является полупроводником в направлении его плоскостей, а галогены становятся более металлическими с увеличением атомного номера, предполагалось, что астат будет металлом, если он может образовывать конденсированную фазу.

Астат может быть металлическим в жидком состоянии на том основании, что элементы с энтальпией испарения более ~ 42 кДж / моль являются металлическими в жидком состоянии. К таким элементам относятся бор, кремний, германий, сурьма, селен и теллур.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое металлоиды?

Металлоид – это элемент, обладающий промежуточными свойствами между металлами и неметаллами. Металлоиды также можно назвать полуметаллами. В периодической таблице элементы, окрашенные в желтый цвет, которые обычно граничат со ступенчатой линией, считаются металлоидами.

Где металлоиды в периодической таблице?

Какие у вас 8 металлоидов?

К металлоидам обычно относят бор, кремний, германий, мышьяк, сурьму и теллур. В зависимости от автора в список иногда добавляются один или несколько из селена, полония или астата.

Каковы характеристики металлоида?

Характерные свойства металлоидов:

Металлоиды – это твердые вещества.
Они имеют металлический блеск и обычно выглядят как металлы.
Они хрупкие и легко разбиваются.
Металлоиды могут проводить электричество, но не так хорошо, как металлы.

Какой элемент самый редкий на Земле?

Группа исследователей, использующих центр ядерной физики ISOLDE в ЦЕРН, впервые измерила так называемое сродство к электрону химического элемента астат. , самый редкий природный элемент на Земле.

Почему полоний является металлоидом?

Полоний занимает положение в периодической таблице, которое может сделать его металлом, металлоидом или неметаллом. Он классифицируется как металл, так как его электропроводность уменьшается с повышением температуры.

Сколько металлоидов в периодической таблице?

Есть только шесть металлоидов. Помимо кремния, в их состав входят бор, германий, мышьяк, сурьма и теллур. Металлоиды занимают место между металлами и неметаллами в периодической таблице. По своим свойствам они также занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами.

Каковы 5 фактов о металлоидах?

Факты о Металлоиде:

Самым распространенным металлоидом в земной коре является кремний, который является вторым по распространенности элементом в целом (наиболее распространенным является кислород).
Наименее распространенным природным металлоидом является теллур.
Металлоиды ценны в электронной промышленности.
Мышьяк и полоний являются высокотоксичными металлоидами.

Каковы 5 свойств металлоидов?

Пять основных свойств металлоидов

Свойства, промежуточные между металлами и неметаллами.
Внешний вид похож на металл.
Полупроводники электричества.
Хрупкий.
Химические свойства больше похожи на неметаллы, чем на металлы.

Являются ли металлоиды хорошими проводниками?

Большинство металлоидов имеют металлический блеск, но плохо проводят тепло и электричество.

Является ли франций металлом?

франций (Fr), самый тяжелый химический элемент группы 1 (Ia) в периодической таблице, относится к группе щелочных металлов.

Является ли полоний металлоидом?

Элементы бор (B), кремний (Si), германий (Ge), мышьяк (As), сурьма (Sb), теллур (Te), полоний (Po) и астат (At) считаются металлоидами.

Является ли бор металлоидом?

Бор — это химический элемент с символом B и атомным номером 5. Классифицируемый как металлоид, бор представляет собой твердое вещество при комнатной температуре.

Да, бор (B) является металлоидом, потому что он имеет характеристики как металлов, так и неметаллов. Бор действует как неметалл, когда реагирует с металлами с высокой электроположительностью, такими как Na, K и т. д., а B действует как металл, когда реагирует с F (с образованием BF3).

Опять же, подобно неметаллам, он образует гидриды бора (т. е. не как NaH/KH и т. д., а как CH4, PH3, т. е. ковалентные гидриды). Опять же, B3+ является примером бордерлиновой кислоты; B3+ демонстрирует «симбиоз» (BF3 — жесткая кислота, а BH3 — мягкая кислота). Этот факт также предполагает, что бор является металлоидом/полуметаллом.

Является ли кремний металлоидом?

Но в отличие от углерода кремний является металлоидом, фактически самым распространенным металлоидом на земле. "Металлоид" – это термин, применяемый к элементам, которые лучше проводят поток электронов и электричества, чем неметаллы, но не так хорошо, как металлы.

Кремний классифицируется как металлоид, поскольку некоторые его свойства аналогичны свойствам металлов, а некоторые свойства аналогичны свойствам неметаллов. Например, известно, что кремний имеет голубовато-серый металлический блеск, но не является прекрасным проводником электричества.

Является ли алюминий металлоидом?

Несмотря на отсутствие конкретики, этот термин по-прежнему используется в химической литературе. Шесть общепризнанных металлоидов — это бор, кремний, германий, мышьяк, сурьма и теллур. Реже так классифицируют пять элементов:углерод, алюминий, селен, полоний и астат.

Алюминий – пластичный и ковкий металл. Хотя у него есть некоторые необычные свойства, из-за которых он может показаться металлоидом, он не является металлоидом, потому что в периодической таблице он находится на линии, разделяющей металлы, неметаллы и металлоиды.

Является ли астат(At) металлоидом?

Элементы бор (B), кремний (Si), германий (Ge), мышьяк (As), сурьма (Sb), теллур (Te), полоний (Po) и астат (At) считаются металлоидами. Металлоиды проводят тепло и электричество посередине между неметаллами и металлами и обычно образуют оксиды.

Более того, как указывает Козимор, астат не поддается простой химической классификации. Хотя он находится в столбце галогенных элементов в периодической таблице, он также лежит на диагональной линии, содержащей металлоиды, такие как бор и кремний. В реакциях он иногда ведет себя как галоген, иногда как металл.

Является ли сурьма Sb металлоидом?

Сурьма — это химический элемент с символом Sb и атомным номером 51. Классифицируется как металлоид, сурьма представляет собой твердое вещество при комнатной температуре.

Является ли германий металлоидом?

Германий попадает в ту же группу, что и углерод и кремний, а также олово и свинец. Сам германий классифицируется как металлоид.

Как металлоид, германий обладает как металлическими, так и неметаллическими качествами. Он также является полупроводником, что означает, что он имеет электрическую проводимость между изолятором и проводником. Эта характеристика привела к тому, что его стали использовать в электронике.

Является ли углерод металлоидом?

Углерод — неметалл, а остальные элементы этой группы — металлы. Группа 15 называется группой азота. Металлоиды этой группы – мышьяк и сурьма. Группа 15 также содержит два неметалла и один металл.

Сколько металлоидов в периодической таблице?

Что такое неметаллы в периодической таблице? Что такое оцинкованная сталь? - Типы, использование, преимущества

Металл