מתכות או Semimetals: הגדרה, רשימה, מאפיינים

בין המתכות הלא-מתכות נמצאת קבוצת אלמנטים הידועים גם כ- חצי גמר או ה מתכות, שהם אלמנטים שיש להם תכונות ביניים בין אלו של המתכות ללא מתכות. לרוב המטאלואידים הם בעלי מראה מטאלי ומבריק, אך הם מוליכים חשמליים שבירים ובלתי חריגים ומציגים תכונות כימיות לא מתכתיות. למטלואידים תכונות מוליכות למחצה ויוצרים תחמוצות אמפרוטריות.

המטאלואידים או חצי הגמר נמצאים לפי הקו בין ה מתכות ו לא מתכות בתוך ה טבלה מחזורית. מכיוון שלאלמנטים אלה יש תכונות ביניים, זה סוג של קריאת שיפוט האם אלמנט מסוים הוא מתכתי או שיש להקצות אותו לאחת הקבוצות האחרות. אתה תמצא שמטאלואידים מסווגים בצורה שונה במערכות סיווג שונות, תלוי במדען או בסופר. אין דרך יחידה "נכונה" לחלק את האלמנטים.

המטאלואידים נחשבים בדרך כלל ל:

• בורון
• סיליקון
• גרמניום
• ארסן
• אנטימון
• טלוריום
• פולוניום (מוכר בדרך כלל, לפעמים נחשב מתכת)
• אסטטין (מוכר לעיתים, נראה אחרת כהלוגן)

אלמנט 117, טנסי, לא הופק בכמויות מספיקות כדי לאמת את תכונותיו אך צפוי להיות מתכתי.

ישנם מדענים הרואים באלמנטים שכנים בטבלה המחזורית כל אחד ממתכות או כמאפיינים מטאלואידים. דוגמה לכך היא פחמן, אשר עשוי להיחשב לא-מתכתי או מתכתי, תלוי באלוטרופ שלו. צורת היהלום של פחמן נראית ומתנהגת כאל מתכתית, ואילו לאלוטרופ הגרפיט יש ברק מתכתי והוא פועל כמוליך למחצה חשמלי וכך גם מתכתי.

זרחן וחמצן הם יסודות אחרים שיש להם אלוטרופים לא מתכתיים וגם מתכתיים. סלניום נחשב למטאלואיד בכימיה סביבתית. אלמנטים אחרים העשויים להתנהג כמתכות בתנאים מסוימים הם מימן, חנקן, גופרית, פח, ביסמוט, אבץ, גליום, יוד, עופרת ורדון.

האלקטרוניטיבים ו אנרגיות יינון של המטאלואידים הם בין אלו של המתכות והלא-מתכות, כך שהמטאלואידים מראים מאפיינים של שני המעמדות. הסיליקון, למשל, הוא בעל ברק מתכתי, ובכל זאת הוא מוליך לא יעיל והוא שביר.

תגובתיות המטאלואידים תלויה באלמנט איתם הם מגיבים. לדוגמה, בורון פועל כבלתי מתכתי כאשר מגיבים עם נתרן ועם זאת כמתכת כאשר מגיבים עם פלואור. נקודות הרתיחה, נקודות ההיתוך וצפיפות המטאלואידים משתנות מאוד. המוליכות הבינונית של מטאלואידים פירושה שהם נוטים לייצר מוליכים למחצה טובים.

להלן רשימה של המאפיינים הנפוצים בקרב מתכות:

• אלקטרואקטיביות בין אלה של מתכות ללא מתכות
• אנרגיות יינון בין אלו של מתכות ללא מתכות
• החזקת כמה מאפיינים של מתכות, חלקם של מתכות
• תגובתיות בהתאם לתכונות של שאר האלמנטים בתגובה
• לעתים קרובות מוליכים למחצה טובים
• לעיתים קרובות עם ברק מתכתי, אם כי הם עשויים להיות בעלי אלוטרופים הנראים לא מתכתיים
• מתנהג בדרך כלל כאל מתכות בתגובות כימיות
• יכולת ליצור סגסוגות בעזרת מתכות
• בדרך כלל שביר
• בדרך כלל מוצקים בתנאים רגילים

כמה עובדות מעניינות על כמה מטאלואידים:

• המטאלואיד השופע ביותר ב קרום כדור הארץ הוא סיליקון, שהוא היסוד השני בשפע בסך הכל (חמצן הוא השופע ביותר).
• המטאלואיד הטבעי הכי פחות שופע הוא טוריום.
• מטאלואידים הם בעלי ערך בתעשיית האלקטרוניקה. הסיליקון, למשל, משמש לייצור השבבים שנמצאים בטלפונים ובמחשבים.
• ארסן ופולוניום הם מטאלואידים רעילים ביותר.
• אנטימון וטוריום משמשים בעיקר בסגסוגות מתכת כדי להוסיף תכונות רצויות.