1 | 2 | 3 | 4 | 5. | 6. | 7 | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | 14 | 15 | 16. | 17. | 18. | ||
1 | H | Hé | |||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | |
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | |
6. | Cs | Ba |
* |
Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn |
7 | Fr | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | |||||
Li | Alkálifémek | ||||||||||||||||||
Lenni | Alkáliföldfémek | ||||||||||||||||||
A | Lanthanides | ||||||||||||||||||
Ac | Aktinidák | ||||||||||||||||||
Sc | Átmeneti fémek | ||||||||||||||||||
Al | Szegény fémek | ||||||||||||||||||
B | Metalloidok | ||||||||||||||||||
H | Nemfémek | ||||||||||||||||||
F | Halogén | ||||||||||||||||||
Hé | nemesgázok | ||||||||||||||||||
Mt | Ismeretlen kémiai természet |
A metalloid egy kémiai elem , amelynek tulajdonságai közötti értékű fémek és nem fémek vagy ezek kombinációja tulajdonságok. A tudományos irodalomban a metalloidok egységes meghatározásának hiányában az ebbe a családba sorolt elemek listája a szerzők szerint változó.
A metalloidokként általában elismert hat elem a bór 5 B, szilícium 14 Si, germánium 32 Ge, arzén 33 As, antimon 51 Sb és tellúr 52 Te. Öt másik ritkábban van besorolva a metalloidok közé: szén 6 C, alumínium 13 Al, szelén 34 Se, polónium 84 Po és asztát 85 At. Utóbbi történelmileg a halogén közé tartozik a 17. csoport többi elemének folytatásában . azonban általában metalloidnak tekinthető, mivel kémiai tulajdonságai jobban jellemezhetők. A periódusos rendszerben átmenetileg a p-blokkra osztják őket a fémek és nemfémek közötti korábbi demarkációs vonal mentén, amelyet a XX . Század első felének periódusos táblázata mutat be .
Nemfémes fémes megjelenésű, de törékeny és gyenge vezetékek a villamos energia . Kémiai tulajdonságaik lényegében a nemfémeké. Fémekkel ötvözeteket képezhetnek . Általában túl alacsony a mechanikai szilárdságuk ahhoz, hogy szerkezeti alkalmazásokban felhasználhatók legyenek, és általában ötvözeteiken keresztül katalizátorként , égésgátlóként , üvegek , optikai lemezlejátszók , optoelektronika , pirotechnika , félvezetők és elektronika . A germánium és a szilícium tulajdonságai tették lehetővé az ötvenes években a félvezetőipar megjelenését, a hatvanas évek elején pedig a szilárdtest-elektronika fejlődését .
A metalloid kifejezés eredetileg nemfémekre vonatkozott. A XX . Század közepén jelentése a mai jelentéssé alakult. A metalloidokat néha összetévesztik a szemiméterekkel is , amelyek azonban más anyagosztályba tartoznak: a bór és a szilícium tehát metalloidok, de nem szemimetálok, míg az ón és a bizmut félmetál, de nem metalloid.
Az alábbi táblázat összefoglalja a metalloidok néhány fizikai tulajdonságát. Mivel az asztatint soha nem figyelték meg nagy mennyiségben, makroszkopikus adatai nem jól ismertek, és néhányukat numerikus szimulációkból vezetik le. A sűrűsége szobahőmérsékleten ezáltal eredő számítási modellek, és az adatelem a atomrádiusz oszlopot tárgya annak Kovalenciasugár .
Elem |
Atomic tömeges |
olvadási hőmérséklet |
Hőmérséklet forr |
tömeg térfogata |
Atomi sugár |
Elektronikus konfiguráció |
Ionizációs energia |
Elektronegativitás ( Pauling ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bór | 10,8135 u | 2,076 ° C | 3927 ° C | 2,08 g · cm -3 | 90 óra | [ He ] 2s 2 2p 1 | 800,6 kJ · mol -1 | 2.04 |
Szilícium | 28.085 (1) u | 1414 ° C | 3265 ° C | 2,329 g · cm -3 | 111 óra | [ Ne ] 3S 2 3p 2 | 786,5 kJ · mol -1 | 1.90 |
Germánium | 72 630 (8) u | 938 ° C | 2833 ° C | 5,323 g · cm -3 | 122 óra | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 2 | 762 kJ · mol -1 | 2.01 |
Arzén | 74,921595 u | Olvadáspont: 615 ° C | 5,727 g · cm -3 | 119 óra | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 3 | 947,0 kJ · mol -1 | 2.18 | |
Antimon | 121,760 (1) u | Op .: 630,63 ° C | 1635 ° C | 6,697 g · cm -3 | 140 óra | [ Kr ] 5S 2 4d 10 5p 3 | 834 kJ · mol -1 | 2.05 |
Tellúr | 127.60 (3) u | Op .: 449,51 ° C | 988 ° C | 6,24 g · cm -3 | 140 óra | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 4 | 869,3 kJ · mol -1 | 2.1 |
Állam | [210] | Olvadáspont: 302 ° C | Olvadáspont: 337 ° C | 6,35 g · cm -3 | 150 óra | [ Xe ] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 5 | 899 kJ · mol -1 | 2.2 |
A kémia kezdetétől 1964-ig az egyszerű testeket fémekbe és metalloidokba sorolják. Az akkori metalloidok kifejezés arra utal, amit ma nemfémeknek nevezünk . Ezután a fémeket fizikai kritériumok (keménység, fémes fény, villamos energia vezetése stb.) És kémiai kritériumok (legalább egy bázikus oxid termelése stb.) Alapján ismerték fel. Azok az elemek, amelyek nem rendelkeztek ilyen jellemzőkkel, a metalloidok voltak.
Ezt a besorolást azonban vitatták: az ólom, amelynek nincs fém fénye, valóban fém, míg az ón, amelynek van, szintén fém. Más esetek kétértelműek voltak, például a szén : grafit változatossága nem kemény, de villamos energiát vezet; A gyémánt fajta nehéz, de nem vezeti az áramot.
Tól az 1960-as , a kritérium elfogadott lett, hogy a természet a kötvények érintett: fém fémek, kovalens számára metalloidok. Abban az időben fémeknek neveztük azokat a kémiai elemeket, amelyek elektronjainak száma a vegyérték sávban ( legkülső elektronok) 1 és 3 között van, és metalloidokat azoknak, amelyek száma 4 és 7 elektron között van. Fémek és elfoglaló bal oldalán az Mendeleev asztal, és félfémek a jobb oldalon a 13 th oszlopot. Ezek a fluor ( VII B oszlop ), oxigén ( VI B oszlop ), nitrogén ( V B oszlop ), szén ( IV B) és bór ( III B oszlop) csoportjai voltak . A hidrogén különleges eset: felfedezésétől fogva metalloidnak tekintjük (mint minden gáznemű elem normál körülmények között ), szilárd állapotban a fém minden jellemzőjével rendelkezik. Ez fémből hidrogénatom .
1964- ig a kémiai oktatási programok Franciaországban a metalloidok vizsgálatára korlátozódtak. A grandes écoles előkészítő osztályaiban a vizsgált elemek a következők voltak: hidrogén, oxigén, nitrogén, halogének, kén, foszfor, arzén, szén, szilícium és bór. A kémiai tankönyvek ezután hanyatlottak az általános kémia és a metalloid kémia terén.
Ezek a programok csak 1965-ben vezették be a fémek (főleg a vas) és egyes biotermékek tanulmányozását. Ekkor a "metalloid" kifejezés használaton kívül esett, és helyébe a "nemfémek" lépett. Ugyanakkor kémiai könyvek állnak rendelkezésre az általános kémia, a szervetlen kémia és a szerves kémia területén.
A metalloid fogalma olyan kémiai elemre vonatkozik , amelyet nem lehet sem fémekbe, sem nem fémekbe besorolni , vagyis amelyek fizikai és kémiai tulajdonságai közepesek a fém és a nem fém tulajdonságai között .
Meg kell jegyezni, hogy a "metalloid" pontos pontos meghatározása nincs, és nincs egyetértés abban, hogy mely elemeket kell ebbe a családba besorolni. Nem említi a könyv arany az IUPAC elismeri azonban a feltételeket fém és nemfém . Ezenkívül néhány, a jelenlegi, még kissé régi szervetlen kémiai könyv nem használja ezt a kifejezést, míg mások igen.
A metalloidokat a következő tulajdonságok jellemzik:
A metalloidok tehát ferde sávot képeznek a periódusos rendszerben a fémek és a nemfémek között :
Különbséget kell tenni a feltételeket metalloid , félfém és félvezető , mert egy metalloid réscsoport kémiai elemek, míg a feltételeket félfém és félvezető jellemezni anyagok , beleértve a fém ötvözetek vagy szerves anyagok .
Bizonyos, a metalloid családdal szomszédos elemeknél lehetnek allotrop fajták , amelyek metalloid viselkedést mutatnak: ez a helyzet a grafit szénnel (míg a gyémánt egyértelműen nem fémes), valamint a foszfor , ón és bizmut esetében .
Egységcellánként páros számú elektron van, ezért a vegyérték sávokat el kell foglalni, és a vezetősávok megüresednek, ami félvezetőhöz vezetne. Félfémnél azonban a vegyérték sáv és a vezető sáv részben átfedi egymást. Ennek eredményeként a vegyérték sáv néhány magasabb állapota üres, és a vezetési sáv néhány alacsonyabb állapota részben elfoglalt. A félfém tehát olyan vezető, amelyben a töltéshordozók vagy lyukak a vegyérték sávban, vagy elektronok a vezető sávban. Lehetséges nyomás alkalmazásával módosítani az anyag sávszerkezetét egy félvezető → félmetál átmenet előállításához.
Néhány, mint az arzén, nagyon mérgező, de nyomokban is nagyon alacsony.
Önmagában vagy többé-kevésbé szinergikus kombinációkban - a metalloidok, mint a víz, a levegő és a talaj szennyezői, feltételezhető, hogy halálokat és vetéléseket okoznak , alacsonyabb dózisokban pedig koraszülöttséget , születési rendellenességeket , az újszülött súlyának csökkenését a születéskor; hogy egy forrás fejlődési rendellenességek és a jövőbeni egészségügyi , a gyermek és a jövő felnőtt ( termékenység és reproduktív egészségügyi rendellenességek , pszichomotoros , szellemi és anyagcsere problémák , valamint növeli a kialakulásának kockázatát bizonyos daganatok ... ami miatt a tárgya az állami egészség és kutatás, mert bizonyos ok-okozati összefüggéseket még meg kell határozni vagy meg kell erősíteni.
A gyermekek és a terhes nők eleve sebezhetőbbek.
Franciaországban a nemzeti biomonitoring programot tartalmaz egy „ Perinatális komponens ”, amely különösen magában foglalja az adatok gyűjtését és tanulmányozását impregnálása terhes nők az 2011 (megfigyelésén alapul a 4145 terhes nők a „ Elfe Cohort ”, miután szült Franciaországban 2011 ( Korzika és TOM kivételével )) 13 prioritásnak tekintett fém és metalloid, nevezetesen antimon , arzén , kadmium , cézium , króm , kobalt , ón , higany , nikkel , ólom , urán , vanádium ). Az alumínium a toxikológiai kérdések forrása is, de mindenütt jelenlévő jellege miatt túl gyakori mintavételi szennyeződésnek tekintették, ezért eltávolították a nemzeti ellenőrzési program perinatális komponenséből. Ez a munka a szennyeződés a terhes nők vizsgálata alapján a zsinór vér , vizelet , haj és a szérum ). Kiegészíti a program egy másik részét, amely korábban (2016) szerves szennyező anyagokra ( biszfenol A , ftalátok , peszticidek és perzisztens szerves szennyező anyagok , például dioxinok , furánok , PCB-k , égésgátlók és perfluorozott vegyületek ) összpontosított , amelyek néha szinergikusan működhetnek más egyéb anyagok kifejlesztésére a fémekkel és metalloidokkal való toxicitás formái .
Ez az első ilyen típusú tanulmány, amelyet Franciaországban készítettek. A terhes nők fémekkel és metalloidokkal történő impregnálásáról (csak Franciaország szárazföldjére) (országos) mutatókat tartalmaz. Lehetővé teszik az összehasonlítást a világ más (korábbi vagy későbbi) tanulmányaival, amelyek megmutatják az anya, a magzat vagy a baba fém- és metalloid-impregnálásának tendenciáit (különösen a szoptatással) a perinatális periódusban. Más vizsgálatok a mecóniumra összpontosítottak . Ezek a tanulmányok segítenek azonosítani azokat a tényezőket is, amelyek bizonyos mértékű impregnáláshoz vezetnek.
1 | 2 | 3 | 4 | 5. | 6. | 7 | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | 14 | 15 | 16. | 17. | 18. | ||||||||||||||||
1 | H | Hé | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | |||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8. | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123. | 124 | 125 | 126. | 127. | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkáli fémek |
Lúgos föld |
Lanthanides |
Átmeneti fémek |
Szegény fémek |
fém- loids |
nem fémek |
glória gének |
nemes gázok |
Besorolatlan tételek |
Aktinidák | |||||||||
Szuperaktinidek |