Semimetalli o metalloidi

Semimetalli o metalloidi sono elementi chimici che hanno proprietà sia dei metalli che dei non metalli. I metalloidi sono importanti semiconduttori, spesso utilizzati in computer e altri dispositivi elettronici.

Boro (B): Numero atomico 5
Silicio (Si): Numero atomico 14
Germanio (Ge): Numero atomico 32
Arsenico (As): Numero atomico 33
Antimonio (Sb): Numero atomico 51
Tellurio (Te): Numero atomico 52
Polonio (Po): Numero atomico 84
Tennessine (Ts): Numero atomico 117

Sebbene oganesson (numero atomico 118) sia nell'ultima colonna periodica di elementi, gli scienziati non credono che sia un gas nobile. L'elemento 118 sarà probabilmente identificato come metalloide una volta che le sue proprietà saranno state confermate.

Key Takeaways: Semimetals o Metalloids

I metalloidi sono elementi chimici che mostrano proprietà sia dei metalli che dei non metalli.
Nella tavola periodica, i metalloidi si trovano lungo una linea a zig-zag tra boro e alluminio fino al polonio e all'astato.
Di solito, i semimetali o i metalloidi sono elencati come boro, silicio, germanio, arsenico, antimonio, tellurio e polonio. Alcuni scienziati considerano anche tennessina e oganesson come metalloidi.
I metalloidi sono usati per produrre semiconduttori, ceramica, polimeri e batterie.
I metalloidi tendono ad essere solidi lucidi e fragili che agiscono come isolanti a temperatura ambiente ma come conduttori quando riscaldati o combinati con altri elementi.

Proprietà semimetali o metalloide

Semimetalli o metalloidi si trovano in una linea a zig-zag sulla tavola periodica, separando i metalli di base dai non metalli. Tuttavia, la caratteristica distintiva dei metalloidi non è tanto la loro posizione sulla tavola periodica quanto la sovrapposizione estremamente piccola tra il fondo della banda di conduzione e la cima della banda di valenza. Un gap di banda separa una banda di valenza riempita da una banda di conduzione vuota. I semimetalli non hanno un gap di banda.

In generale, i metalloidi hanno le proprietà fisiche dei metalli, ma le loro proprietà chimiche sono più vicine a quelle dei non metalli:

I semimetalli tendono a produrre semiconduttori eccellenti, sebbene la maggior parte degli elementi stessi non siano tecnicamente semiconduttori. Le eccezioni sono il silicio e il germanio, che sono veri semiconduttori, poiché possono condurre l'elettricità nelle giuste condizioni.
Questi elementi hanno una conduttività elettrica e termica inferiore rispetto ai metalli.
Semimetalli / metalloidi hanno costanti dielettriche ad alto reticolo e suscettibilità diamagnetiche elevate.
I semimetali sono in genere malleabili e duttili. Un'eccezione è il silicio, che è fragile.
I metalloidi possono guadagnare o perdere elettroni durante le reazioni chimiche. I numeri di ossidazione degli elementi in questo gruppo vanno da +3 a -2.
Per quanto riguarda le apparenze, i metalloidi vanno da opachi a brillanti.
I metalloidi sono estremamente importanti nell'elettronica come semiconduttori, sebbene siano utilizzati anche in fibre ottiche, leghe, vetro e smalti. Alcuni si trovano in droghe, detergenti e pesticidi. Gli elementi più pesanti tendono ad essere tossici. Il polonio, ad esempio, è pericoloso a causa della sua tossicità e radioattività.

Distinzione tra semimetalli e metalloidi

Alcuni testi usano i termini semimetali e metalloidi in modo intercambiabile, ma più recentemente, il termine preferito per il gruppo di elementi è "metalloidi", in modo che i "semimetalli" possano essere applicati ai composti chimici nonché agli elementi che presentano proprietà sia dei metalli che dei non metalli. Un esempio di un composto semimetrale è il tellururo di mercurio (HgTe). Alcuni polimeri conduttivi possono anche essere considerati semimetalli.

Altri scienziati considerano l'arsenico, l'antimonio, il bismuto, l'alotropro alfa dello stagno (α-stagno) e l'allotropio della grafite del carbonio come semimetalli. Questi elementi sono anche noti come "semimetali classici".

Anche altri elementi si comportano come metalloidi, quindi il solito raggruppamento di elementi non è una regola rigida. Ad esempio, carbonio, fosforo e selenio presentano un carattere sia metallico che non metallico. In una certa misura, ciò dipende dalla forma o dall'allotropio dell'elemento. Si potrebbe anche argomentare per chiamare l'idrogeno un metalloide; normalmente agisce come un gas non metallico ma può formare un metallo in determinate circostanze.

fonti

Addison, C.C e D.B Sowerby. "Elementi principali del gruppo - Gruppi v e Vi." Butterworths, 1972.
Edwards, Peter P. e M. J. Sienko. "Sull'occorrenza del carattere metallico nella tavola periodica degli elementi." Journal of Chemical Education, vol. 60, n. 9, 1983, pag. 691.
Vernon, René E. "Quali elementi sono metalloidi?" Journal of Chemical Education, vol. 90, n. 12, 2013, pagg. 1703-1707.

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