Mitä ovat metalloidit?

Metalloidit ovat kemian termi, jota käytetään kuvaamaan ryhmää kemiallisia alkuaineita, joilla on joitain metallien, kuten raudan ja kuparin, fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, mutta joita ei voida luokitella metalleiksi, koska niillä on myös joitain ei-metallisten elementtien ominaisuuksia , kuten hiili ja rikki. Metalloidien sanotaan yleensä koostuvan boorista, arseenista, antimoneista, telluurista, germaniumista ja piistä. Joskus mukana on myös poloniumia ja astatiinia, mutta tieteellistä keskustelua käydään siitä, ovatko ne todellisia metalloideja. Nämä elementit ovat usein hauraita ja kiiltäviä, mutta ei ole tarkkaa määritelmää ominaisuuksista ja ominaisuuksista, joita vaaditaan elementin määrittämiseksi metalloidiksi. Termiä puolimetallit käytetään joskus myös viittaamaan metalloidielementteihin, mutta tämä termi ei sisällä vain kemiallisia alkuaineita, vaan myös yhdisteitä, jotka koostuvat useista elementeistä.

Kaikki metalloidit ovat kiinteitä aineita normaalissa paineessa ja lämpötilassa, ja jotkut metalloidien ominaisuudet, kuten kiilto tai kiilto, ovat samanlaisia ​​kuin metalli -elementit. Kuitenkin metalloidien ominaisuudet, kuten niiden ionisaatioenergia, elektronegatiivisuus ja kemiallinen reaktiivisuus, eroavat jaksollisen järjestelmän epämetalli- ja metalli -elementeistä. Esimerkiksi boorin kemiallinen reaktiivisuus on joissakin tapauksissa samanlainen kuin metallin ja toisinaan epämetallin reaktiivisuus riippuen siitä, minkä materiaalin kanssa se reagoi.

Metalloidien tiheys vaihtelee ja missä lämpötilassa ne kiehuvat tai sulavat. Monet metalloidielementit ovat puolijohteita, eli ne voivat kantaa sähkövarausta. Boori, pii ja germanium ovat puolijohteita, joita käytetään elektroniikan tuotannossa, esimerkiksi transistorien, diodien ja aurinkoparistojen valmistukseen. Pii on erityisen tärkeä puolijohdemateriaali tietokoneen komponenttien, kuten tietokonepiirien, valmistuksessa. Piiä käytetään myös erilaisissa tuotteissa, kuten hiuslakkeissa, liimoissa ja autojen kiillotusaineissa.

Muita metalloideja käytetään myös erilaisiin tieteellisiin ja teollisiin tarkoituksiin. Germaniumia käytetään transistorielementtien valmistuksessa sekä spektroskooppien ja infrapuna -ilmaisimien valmistuksessa. Arseeni tunnetaan myrkyllisenä aineena, mutta sitä voidaan käyttää myös doping-aineena, mikä tarkoittaa, että sitä lisätään puolijohteisiin niiden johtavuuden parantamiseksi. Antimoni on toinen dopingaine, ja sitä käytetään myös akkujen valmistuksessa. Telluuria käytetään usein erilaisten metallien ja seosten, kuten kuparin tai ruostumattoman teräksen, ominaisuuksien muuttamiseen, ja sitä käytetään myös värillisen lasin ja keramiikan valmistuksessa.