METALOIDLER: ÖZELLIKLERI, ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Metaloidler ya da yarı fiziksel özelliklerine ve metaller ve ametaller arasındaki kimyasal ara madde olan kimyasal elementlerin bir gruptur. Çoğu kimyasal araştırmacı, aşağıdaki kimyasal elementleri metaloidler olarak kabul eder: bor, silikon, arsenik, germanyum, antimon ve tellür (aşağıdaki resimde yeşil).

Bununla birlikte, daha küçük bir araştırmacı grubu, metaloidlere polonyum, astat (mavi renkli) ve selenyum (pembe renkli) ekler.

Kaynak: Sandbh, Wikimedia Commons'tan

Bazı özelliklere dayanarak bile, karbon ve alüminyum kimyasal elementlerinin (sarı renkte) metaloidler olarak değerlendirilmesi gerektiğini öne sürerler.

Metaloidlerin temel özellikleri

Periyodik tablodaki durum

Metalloidler, sol üstte bor ile başlayıp sağ altta astatin ile biten 13, 14, 15, 16 ve 17 numaralı sütunlar arasında aşağı doğru bir köşegen üzerinde periyodik cetvel üzerinde yer almaktadır.

Metaller, metaloidlerin solunda ve metal olmayanların sağında bulunur; bu nedenle, her iki madde türü arasındaki sınırı temsil ederler.

Metallerle alaşımlar oluştururlar

Metaloidler, metallerle alaşımlar oluşturur ve örneğin oksijen, kükürt ve halojenler gibi ametaller ile reaksiyona girer.

Elektrikli yarı iletkenler

Çoğunlukla elektriksel yarı iletkenler olarak kabul edilirler, iletkenlikleri sıcaklığa bağlıdır. Düşük sıcaklıklarda elektrik iletkenliği düşüktür, bu nedenle elektrik izolatörü görevi görürler ancak ısındıkça elektrik iletme yetenekleri artar.

Elektronik Sanayi Üssü

Yarı iletkenler, elektronik endüstrisinin yanı sıra bilgi işlem ve bilişim endüstrisinin gelişiminin temelidir. Aynı şekilde silikondan yapılan uygulama da bu alanda oldukça faydalı olmuştur.

Allotropik durumlar

Metaloidlerin farklı allotropik durumları vardır (farklı kristal formlar); bu nedenle örneğin arsenik siyah, sarı veya gri kristallere sahiptir.

Doğada, genellikle saf kimyasal elementler olarak bulunmazlar, aksine kurşun, kükürt, demir vb. İle birlikte minerallerde agregalar oluştururlar veya birleştirirler.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Fiziki ozellikleri

Parlak katılar olarak görünürler. Bu bakımdan metallere benziyorlar. Kırılgandırlar ve çok elastik değildirler, bu nedenle bir tel halinde gerilemezler, yani çok sünek değildirler. Ek olarak, tabakalara dönüşümü zordur, bu nedenle metaloidler çok yumuşak değildir.

Metallerden daha düşük bir dereceye kadar elektrik ve sıcaklık iletebilirler. Metaloidlerin içinde, bant yapılarına göre yarı iletkenler olarak sınıflandırılan kimyasal elementler vardır.

Bu grup bor, silikon, germanyum ve antimondan oluşur. Arsenik ve tellür yarı metaller olarak sınıflandırılır.

Füzyon Noktaları

Bor 2.076 ° C; Silikon 1,414 ° C; Germanyum 938.25 ° C; Arsenik 817 ° C; Antimon 630.13 ° C; Tellurium 449.51º C ve Polonium 254º C.

Kaynama noktaları

Bor 3,927 ° C; Silikon 3,265 ° C; Germanyum 2.833 ° C; Arsenik 614 ° C; Antimon 1,587 ° C; Tellurium 988º C ve Polonium 962º C.

yoğunlukları

Bor 2.34 g / cm ³ : Silikon 2.33 g / cm ³ ; Germanyum 5,323 g / cc ³ ; Arsenic 5,727; Antimon 6.697 g / cm ' ³ ; Tellür 6.24 g / cm ' ³ ve Polonium 9.32 g / cc ^3. .

Kimyasal özellikler

Ametallere benzer şekilde davranırlar, SiO ₂ gibi oksasitler oluştururlar ve amfoterik davranışları vardır. Metaloidler, ortamın pH'ına bağlı olarak bir asit veya bir baz gibi davranabilir.

Uygulamalar

Canlılar hakkında

-Arsenik tarımda böcek ilacı ve herbisit olarak kullanılır. Ayrıca hayvandan böcek ve parazitleri yok etmek için hayvanların üzerine toz halinde veya sıvı çözelti halinde yerleştirilmesinde kullanılır. Pamuk kurdu öldürmek için kalsiyum arsenat kullanılır.

-Arsenik, böceklere ve mantarlara karşı zehirli olduğu için ahşap koruyucu olarak kullanılır.

-Arsenik, bir tür kan kanseri olan Akut Promiyelositik Lösemi tedavisinde kullanılmaktadır. Sedef hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere Fowler solüsyonunun hazırlanmasında kullanılır. İnsan vücudunda bulunan kanserli tümörlerin lokalizasyonunda radyoaktif bir arsenik izotopu ( ⁷⁴ As) kullanılır.

-Arsenik, İnsan Afrika Trypanosomiasis'in tedavisinde kullanılan bir ilaç olan Melarsoprol'ün bir parçasıdır. Çeçe sineği tarafından bulaşan paraziter hastalık.

-Tellurium oksit seboreik dermatit tedavisinde kullanılmıştır. Benzer şekilde, diğer tellür bileşikleri de antimikrobiyal maddeler olarak kullanılır.

-Borik asit formundaki Boron gözlerde, burunda ve boğazda hafif bir antiseptik olarak kullanılmaktadır.

Cam ve emayelerde

-Tellurium mavi, kahverengi ve kırmızı camların üretiminde kullanılmaktadır. Metaloid, siyahımsı bir yüzey oluşturarak gümüş üzerine elektrolitik olarak biriktirilebilir.

-Antimony, gözlük ve minelere sarı bir renk vermek için kullanılır. Bor, cam ve seramik üretiminde kullanılmaktadır. Özellikle borosilikat cam, sıcaklık değişimlerine karşı dayanıklıdır, bu nedenle laboratuvarlarda kimyasal reaksiyonlarda ve damıtmalarda kullanılmaktadır.

-Evde borosilikat cam kullanılarak yiyecekler, kullanılan kaplar kırılmadan pişirilebilir.

-Silikon, hemen hemen tüm cam nesnelerin imalatında yer alan cam endüstrisinin ana temelidir.

-Almanyum oksit, fotografik kamera mercekleri ve mikroskop mercekleri imalatında kullanılmaktadır. Ek olarak, birçok uygulama için fiber optik çekirdek imalatında kullanılır.

Daha kaliteli malzeme üretiminde

-Arsenik, kurşunla alaşımlar oluşturarak erime noktasında düşüşe neden olur. Bu da bilye üretiminde kullanılan alaşımda daha yüksek sertliğe neden olur.

-Kurşun içeren bir alaşımın% 0,1 ila% 0,6'sı arasında bir miktarda tellür ilavesi, esneklik artışı ile korozyona ve çekişe karşı direncini artırır. Tellurium genellikle tavlanmış parçaların yüzey katmanını sertleştirmek için dökme demire eklenir.

-Antimony alaşımlarda yatak, akümülatör plakaları ve baskı malzemesi üretmek için kullanılır.

-Silikon, asitlere karşı direnci daha yüksek olan alaşımların üretiminde kullanılır. % 14 silikon içeren Duriron'da durum böyledir.

Otomotiv endüstrisinde kullanılan çok sert parçaların üretiminde silikon, demir ve alüminyum alaşımı kullanılmaktadır.

-Arsenik, korozyona karşı direncini artırmak için platin ve bakır ile alaşımlar oluşturur. Ayrıca çinkonun direncini arttırmak için alfa pirince arsenik eklenir. Bu tip pirinç, sıhhi tesisat için aksesuar malzemeleri üretiminde kullanılır.

Elektronik ve bilgi işlemde

-Metalloidler elektronik ve bilgi işlem endüstrisinde yarı iletken olarak kullanılır. Bu anlamda silikon, modern elektronik ve hesaplamanın temelini oluşturan yarı iletken ticaretinde liderdir. Silikon ve türevleri bilgisayarlarda, dönüştürücülerde, güneş pillerinde ve LCD ekranlarda kullanılmaktadır.

-Tellurium, elektro-optik ve elektronikte uygulamaları olan bir yarı iletkendir.

-Germanium, performansı artırmak için yüksek hızlı entegre devrelerde silikon ile birlikte kullanılan bir yarı iletken metaloiddir. Germanyum, yarı iletken rolünde silikonun yerini biraz değiştirmiş olsa da, minyatürleştirilmiş yongalarda kullanımı geliştirildi.

-Güneş panellerinin üretiminde Almanya kullanılmaktadır. Mars gezegenindeki keşif robotları bile güneş hücrelerinde germanyum içeriyor. Ayrıca, radarların üretiminde germanyum kullanılmaktadır.

Metaloidlerin Koruyucu Etkisi

Bor ve bununla ilgili bileşikler, parçası olduğu malzemelere büyük direnç sağlar. Bu, mekansal yapıların oluşturulmasında kullanımına izin verir. Ayrıca golf sopası ve olta yapımında da kullanılmaktadır.

Bor karbürün koruyucu etkisi nükleer reaktörlerde kontrol bariyerleri olarak kullanılır ve radyoaktif malzeme sızıntısını sınırlar. Ayrıca kurşun geçirmez yeleklerde ve savaş tanklarının zırhlarında bor karbür kullanılır.

Kil veya kum şeklindeki silikon dioksit ve silika, farklı yapı şekillerinde kullanılan tuğla, beton ve çimentonun önemli bileşenleridir.

Diğerleri

-Kameralarda havai fişek ve flaş lambalarında kullanılır.

-Boron, neodimidyum mıknatısların bir parçasıdır.

-Silikondan elde edilen bir polimer olan silikon, yağ ve mum üretiminde, göğüs implantlarında, kontakt lenslerde, patlayıcılarda ve piroteknikte kullanılmaktadır.

-Almanyum flüoresan lamba ve bazı LED diyotların imalatında kullanılmaktadır. Ek olarak, germanyum, karakteristik bir distorsiyon tonu üretmek için elektro gitarlarda kullanılır.

-Almanya askeri kullanım ve yangınla mücadelede termal görüntüleme uygulamasında kullanılmaktadır.

-Antimony, kibrit, izleyici ve yer belirleme bombalarının üretiminde ve ayrıca kartuşlar için astarlarda kullanılır.

-Sodyum borat plastiklerde ve kauçuklarda yanma geciktirici olarak kullanılır.

8 metaloid element

Bu kimyasal element grubu, bor, silikon, antimon, tellür, germanyum, arsenik, polonyum ve astattan oluşur. Bununla birlikte, kimya alanındaki en fazla sayıda araştırmacı, polonyum ve astatı metaloid olarak hariç tutmaktadır.

Bu nedenle, en yaygın kabul gören metaloid grubu bor, silikon, antimon, tellür, germanyum ve arsenikten oluşacaktır.

Polonyumun, iki allotropik formu metalik iletkenler olduğu için belirgin bir şekilde metalik olduğu belirtilmiştir. Öte yandan, astatin 2013'te bir metal olarak sınıflandırıldı, ancak daha önce 1950'de reaktif bir ametal olan halojen olarak adlandırıldı.

Metaller, metaloidler veya metal olmayanlar olarak kabul edilen element grupları arasındaki sınır belirsizdir. Bu nedenle, bazı araştırmacılar, bazı özelliklere dayanarak, şu veya bu elementin metaloid olarak değerlendirilmesi gerektiğini önermektedir. Örneğin, karbon, alüminyum veya selenyumun metaloidler olarak sınıflandırılması gerektiği belirtilmiştir.

Bir kimyasal elementi metal, metaloidler veya metal olmayan olarak sınıflandırmaya izin veren seçim kriterleri oluşturmak için bir girişimde bulunulmuştur. Diğer seçim kriterleri arasında iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve farklı kimyasal elementlerin paketleme verimliliği yer alır.

Referanslar

1. Eden Francis. (2002). Elementlerin Sınıflandırılması. Alınan: dl.clackamas.edu
2. Metaller, Metaloidler ve Ametaller. Alınan: angelo.edu
3. Elementler. Metaloidler. Alınan: elements.org.es
4. Nın bir örneği. (2013). Metaloidler. Alınan: examplede.com
5. Vikipedi. (2018). Madene benzer. Alınan: en.wikipedia.org
6. Kimya Hızlı Oruçlar. (2011). Metaloidler (Yarı metaller). Alındığı kaynak: chemistry.patent-invent.com
7. Encyclopaedia Britannica'nın Editörleri. (2016, 18 Ekim). Madene benzer. Alınan: britannica.com