Polkovine ali metaloidi
Elementi z lastnostmi kovin in nekovin
ALFRED PASIEKA / ZNANSTVENA FOTOTEKA / Getty Images
Polkovine ali metaloidi so kemični elementi, ki imajo lastnosti tako kovin kot nekovin. Metaloidi so pomembni polprevodniki, ki se pogosto uporabljajo v računalnikih in drugih elektronskih napravah.
- Metaloidi so kemični elementi, ki kažejo lastnosti kovin in nekovin.
- V periodnem sistemu so metaloidi vzdolž cik-cak črte med borom in aluminijem vse do polonija in astatina.
- Običajno so polkovine ali metaloidi navedeni kot bor, silicij, germanij, arzen, antimon, telur in polonij. Nekateri znanstveniki tudi menijo, da sta tennessine in oganesson metaloida.
- Metaloidi se uporabljajo za izdelavo polprevodnikov, keramike, polimerov in baterij.
- Metaloidi so ponavadi sijoče, krhke trdne snovi, ki pri sobni temperaturi delujejo kot izolatorji, pri segrevanju ali kombinaciji z drugimi elementi pa kot prevodniki.
- Polkovine so ponavadi odlični polprevodniki, čeprav večina elementov samih tehnično ni polprevodnih. Izjemi sta silicij in germanij, ki sta prava polprevodnika, saj lahko pod pravimi pogoji prevajata elektriko.
- Ti elementi imajo nižjo električno in toplotna prevodnost kot kovine.
- Polkovine/metaloidi imajo visoke dielektrične konstante mreže in visoko diamagnetno občutljivost.
- Polkovine so običajno temprane in duktilen . Ena izjema je silicij, ki je krhek.
- Metaloidi lahko med kemičnimi reakcijami pridobijo ali izgubijo elektrone. Oksidacijska števila elementov v tej skupini segajo od +3 do -2.
- Kar se tiče videza, se metaloidi razlikujejo od motnih do sijočih.
- Metaloidi so izjemno pomembni v elektroniki kot polprevodniki, čeprav se uporabljajo tudi v optičnih vlaknih, zlitine , steklo in emajli. Nekatere najdemo v zdravilih, čistilih in pesticidih. Težji elementi so ponavadi strupeni. Polonij je na primer nevaren zaradi svoje toksičnosti in radioaktivnosti.
- Addison, C.C in D.B. Sowerby. 'Glavni elementi skupine - skupini v in Vi.' Butterworths, 1972.
- Edwards, Peter P. in M. J. Sienko. O pojavu kovinskega značaja v periodnem sistemu elementov. Revija za kemijsko izobraževanje , vol. 60, št. 9, 1983, str. 691.
- Vernon, René E. Kateri elementi so metaloidi? Revija za kemijsko izobraževanje , vol. 90, št. 12, 2013, str. 1703–1707.
Čeprav je oganesson (atomska številka 118) v zadnjem periodičnem stolpcu elementov, znanstveniki ne verjamejo, da je žlahtni plin. Element 118 bo najverjetneje prepoznan kot metaloid, ko bodo njegove lastnosti potrjene.
Ključni zaključki: polkovine ali metaloidi
Polmetalne ali metaloidne lastnosti
Polkovine ali metaloidi se nahajajo v cik-cak črti periodnega sistema, ki ločuje osnovne kovine od nekovin. Vendar pa odločilna značilnost metaloidov ni toliko njihov položaj v periodnem sistemu, kot izjemno majhno prekrivanje med dnom prevodnega pasu in vrhom valenčnega pasu. Pasovna vrzel ločuje napolnjen valenčni pas od praznega prevodnega pasu. Polkovine nimajo prepovedanega pasu.
Na splošno imajo metaloidi fizikalne lastnosti kovin, vendar so njihove kemijske lastnosti bližje lastnostim nekovin:
Razlika med polmetali in metaloidi
V nekaterih besedilih se izraza polkovine in metaloidi uporabljata zamenljivo, vendar je v zadnjem času prednostni izraz za skupino elementov 'metaloidi', tako da se lahko 'polkovine' uporablja za kemične spojine in elemente, ki kažejo lastnosti kovin in nekovin. Primer polkovinske spojine je živosrebrov telurid (HgTe). Nekateri prevodni polimeri se lahko štejejo tudi za polkovine.
Drugi znanstveniki menijo arzen , antimon, bizmut, alfa alotrop kositra (α-kositer) in grafitni alotrop ogljika so polkovine. Ti elementi so znani tudi kot 'klasični polkovine'.
Tudi drugi elementi se obnašajo podobno metaloidi , tako da običajno združevanje elementov ni težko in hitro pravilo. Na primer, ogljik, fosfor in selen imajo tako kovinski kot nekovinski značaj. Do neke mere je to odvisno od oblike ali alotropa elementa. Lahko bi celo navedli argument, da bi vodik imenovali metaloid; običajno deluje kot nekovinski plin, vendar lahko v določenih okoliščinah tvori kovino.