METALLOID: CIRI, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The metaloid atau semimetals adalah kumpulan elemen kimia dengan sifat-sifat fizikal dan kimia perantaraan antara logam dan bukan logam. Sebilangan besar penyelidik kimia menerima unsur kimia berikut sebagai logam: boron, silikon, arsenik, germanium, antimoni, dan Tellurium (hijau dalam gambar di bawah).

Walau bagaimanapun, sekumpulan penyelidik yang lebih kecil menambahkan polonium, astate (warna biru) dan selenium (berwarna merah jambu) pada metalloid.

Sumber: Oleh Sandbh, dari Wikimedia Commons

Walaupun berdasarkan beberapa sifat, mereka mencadangkan bahawa unsur kimia karbon dan aluminium (berwarna kuning) juga harus dianggap sebagai logam.

Ciri-ciri utama logam

Keadaan di jadual berkala

Metalloid terletak di jadual berkala pada pepenjuru ke bawah antara lajur 13, 14, 15, 16, dan 17, bermula dengan boron di kiri atas dan berakhir dengan astatine di kanan bawah.

Logam terletak di sebelah kiri logam dan bukan logam di sebelah kanan mereka; oleh itu, mereka mewakili batas antara kedua-dua jenis jirim.

Mereka membentuk aloi dengan logam

Metalloid membentuk aloi dengan logam dan bertindak balas dengan bukan logam, contohnya oksigen, sulfur, dan halogen.

Semikonduktor elektrik

Sebilangan besar mereka dianggap sebagai semikonduktor elektrik, kekonduksiannya bergantung pada suhu. Pada suhu rendah, kekonduksian elektrik rendah, jadi mereka bertindak sebagai penebat elektrik, tetapi ketika mereka memanas, kemampuan mereka untuk mengalirkan elektrik meningkat.

Pangkalan Industri Elektronik

Semikonduktor adalah asas perkembangan industri elektronik, serta pengkomputeran dan informatika. Begitu juga, aplikasi yang dibuat dari silikon sangat berguna dalam bidang ini.

Keadaan allotropik

Metalloid mempunyai keadaan allotropic yang berbeza (bentuk kristal yang berbeza); oleh itu, sebagai contoh, arsenik mempunyai kristal hitam, kuning atau kelabu.

Secara semula jadi, mereka biasanya tidak dijumpai sebagai unsur kimia tulen, melainkan dikaitkan atau membentuk agregat dalam mineral bersama dengan timbal, sulfur, besi, dll.

Sifat fizikal dan kimia

Ciri-ciri fizikal

Mereka muncul sebagai pepejal berkilat. Dalam hal ini mereka menyerupai logam. Mereka rapuh dan tidak terlalu elastik, jadi mereka tidak dapat dililit menjadi dawai, artinya, mereka tidak terlalu lentur. Selain itu, transformasinya menjadi kepingan sukar, jadi logam tidak terlalu mudah ditempa.

Mereka mampu mengalirkan elektrik dan suhu, walaupun pada tahap yang lebih rendah daripada logam. Di dalam logam terdapat unsur kimia yang, berdasarkan struktur jalurnya, diklasifikasikan sebagai semikonduktor.

Kumpulan ini terdiri daripada boron, silikon, germanium, dan antimoni. Arsenik dan Tellurium dikelaskan sebagai separa logam.

Titik Peleburan

Boron 2,076 ° C; Silikon 1,414 ° C; Germanium 938.25 ° C; Arsenik 817 ° C; Antimoni 630.13 ° C; Tellurium 449.51º C dan Polonium 254ºC.

Titik didih

Boron 3,927 ° C; Silikon 3,265 ° C; Germanium 2,833 ° C; Arsenik 614 ° C; Antimoni 1,587º C; Tellurium 988º C dan Polonium 962ºC.

Ketumpatan

Boron 2.34 g / cm ³ : Silikon 2.33 g / cm ³ ; Germanium 5.323 g / cm ³ ; Arsenik 5,727; Antimoni 6.697 g / cm ³ ; Tellurium 6.24 g / cm ³ dan Polonium 9.32 g / cm ³ .

Sifat kimia

Mereka berkelakuan serupa dengan bukan logam, mereka membentuk oksida seperti SiO ₂ dan mempunyai tingkah laku amfoter . Metalloid boleh berkelakuan seperti asid atau basa bergantung pada pH medium.

Permohonan

Mengenai makhluk hidup

-Arsenik digunakan dalam pertanian sebagai racun serangga dan racun herba. Sebagai tambahan, ia digunakan untuk meletakkannya sebagai serbuk atau larutan cair pada ternakan untuk menghilangkan serangga dan parasit dari haiwan tersebut. Kalsium arsenat digunakan untuk membunuh kumbang kapas kapas.

-Arsenik digunakan sebagai pengawet kayu kerana ketoksikannya terhadap serangga dan kulat.

-Arsenik digunakan dalam rawatan Leukemia Promuteelositik Akut, sejenis barah darah. Ia digunakan dalam penyediaan penyelesaian Fowler untuk digunakan dalam rawatan psoriasis. Isotop radioaktif arsenik ( ⁷⁴ As) digunakan dalam penyetempatan tumor barah yang terdapat di dalam tubuh manusia.

-Arsenik adalah sebahagian daripada Melarsoprol, ubat yang digunakan dalam rawatan Trypanosomiasis Manusia Afrika. Penyakit parasit yang disebarkan oleh tsetse fly.

-Tellurium oksida telah digunakan dalam rawatan dermatitis seborrheic. Begitu juga, sebatian Tellurium lain digunakan sebagai agen antimikroba.

-Boron, dalam bentuk asid borik, digunakan sebagai antiseptik ringan pada mata, hidung dan tekak.

Dalam gelas dan enamel

-Tellurium digunakan dalam pengeluaran gelas biru, coklat dan merah. Metalloid boleh disimpan secara elektrolit pada perak menghasilkan kemasan kehitaman.

-Antimoni digunakan untuk memberi gelas dan enamel warna kuning. Boron digunakan dalam pengeluaran kaca dan seramik. Khususnya, kaca borosilikat tahan terhadap perubahan suhu, itulah sebabnya ia digunakan di makmal dalam reaksi kimia dan penyulingan.

-Di rumah, makanan boleh dipanggang menggunakan gelas borosilikat, tanpa menyebabkan peralatan yang digunakan pecah.

-Silikon adalah asas utama industri kaca, terlibat dalam pembuatan hampir semua objek kaca.

-Germanium oksida digunakan dalam pembuatan lensa kamera fotografi dan lensa mikroskop. Di samping itu, ia digunakan dalam pembuatan teras gentian optik untuk banyak aplikasi.

Dalam pengeluaran bahan berkualiti tinggi

-Arsenik membentuk aloi dengan plumbum, menghasilkan penurunan takat leburnya. Ini menyebabkan kekerasan yang lebih tinggi dalam aloi yang digunakan dalam penghasilan tembakan.

-Penambahan sejumlah Tellurium antara 0.1% dan 0.6% aloi dengan plumbum meningkatkan daya tahannya terhadap kakisan dan daya tarikan dengan peningkatan fleksibiliti. Tellurium sering ditambahkan ke besi tuang untuk mengeraskan lapisan permukaan bahagian yang terbaja.

-Antimoni digunakan dalam aloi untuk menghasilkan galas, plat penumpuk dan bahan percetakan.

-Silikon digunakan dalam pengeluaran aloi dengan ketahanan yang lebih tinggi terhadap asid. Begitulah kes Duriron, yang mengandungi 14% silikon.

Aloi silikon, besi dan aluminium digunakan untuk pengeluaran bahagian yang sangat keras, yang digunakan dalam industri automotif.

-Arsenik membentuk aloi dengan platinum dan tembaga untuk meningkatkan ketahanan terhadap kakisan. Juga, arsenik ditambahkan ke alfa-kuningan untuk meningkatkan ketahanan zink. Tembaga jenis ini digunakan dalam pengeluaran bahan aksesori untuk paip.

Dalam elektronik dan pengkomputeran

-Metalloid digunakan sebagai semikonduktor dalam industri elektronik dan pengkomputeran. Dalam pengertian ini, silikon adalah peneraju perdagangan semikonduktor yang menjadi asas elektronik dan pengkomputeran moden. Silikon dan turunannya digunakan dalam komputer, transitor, sel suria, dan layar LCD.

-Tellurium adalah semikonduktor yang mempunyai aplikasi dalam elektro-optik dan elektronik.

-Germanium adalah metalloid semikonduktor yang digunakan bersama dengan silikon dalam litar bersepadu berkelajuan tinggi untuk meningkatkan prestasi. Walaupun germanium agak silikon menggantikan peranannya sebagai semikonduktor, penggunaannya dalam cip mini telah ditingkatkan.

-Germanium digunakan dalam pengeluaran panel solar. Malah menjelajah robot di planet Marikh mengandungi germanium dalam sel suria mereka. Selanjutnya, germanium digunakan dalam pembuatan radar.

Tindakan Perlindungan Metalloid

Boron dan sebatiannya yang berkaitan memberikan ketahanan terhadap bahan-bahan yang merupakan bahagiannya. Ini membolehkan penggunaannya dalam pembuatan struktur ruang. Selain itu, mereka digunakan dalam pengeluaran kelab golf dan pancing.

Tindakan pelindung boron karbida digunakan sebagai penghalang kawalan pada reaktor nuklear, sehingga membatasi kebocoran bahan radioaktif. Selanjutnya, boron karbida digunakan dalam rompi kalis peluru dan di perisai kereta kebal perang.

Silikon dioksida dan silika, dalam bentuk tanah liat atau pasir, adalah komponen penting dari batu bata, konkrit dan simen, yang digunakan dalam pelbagai bentuk pembinaan.

Yang lain

-Antimoni sulfida digunakan dalam bunga api dan lampu kilat di kamera.

-Boron adalah sebahagian daripada magnet neodymidium.

-Silikon, polimer yang berasal dari silikon, digunakan dalam pengeluaran minyak dan lilin, implan payudara, kanta lekap, bahan letupan dan dalam piroteknik.

-Germanium digunakan dalam pembuatan lampu pendarfluor dan beberapa diod LED. Selain itu, germanium digunakan dalam gitar elektrik untuk menghasilkan nada distorsi ciri.

-Germanium digunakan dalam aplikasi pencitraan termal untuk kegunaan ketenteraan dan pemadam kebakaran.

-Antimoni digunakan dalam pembuatan mancis dan bom tangan pelacak dan pencari, serta di primer untuk kartrij.

-Sodium borate digunakan sebagai bahan penghambat pembakaran dalam plastik dan getah.

8 unsur metalloid

Kumpulan unsur kimia ini terdiri dari boron, silikon, antimoni, Tellurium, germanium, arsenik, polonium, dan astate. Walau bagaimanapun, jumlah penyelidik terbesar dalam bidang kimia tidak termasuk polonium dan astate sebagai logam.

Oleh itu, kumpulan logam yang paling banyak diterima terdiri daripada boron, silikon, antimoni, Tellurium, germanium dan arsenik.

Polonium dinyatakan sebagai logam yang khas, kerana dua bentuk alotropiknya adalah konduktor logam. Sebaliknya, astatine diklasifikasikan pada tahun 2013 sebagai logam, walaupun sebelumnya pada tahun 1950 ia ditetapkan sebagai halogen, bukan logam reaktif.

Batasan antara kumpulan unsur yang dianggap sebagai logam, logam atau bukan logam tidak jelas. Atas sebab ini, sebilangan penyelidik, berdasarkan beberapa harta, mencadangkan bahawa elemen ini atau unsur itu harus dianggap sebagai metalloid. Telah ditunjukkan, misalnya, bahawa karbon, aluminium atau selenium harus diklasifikasikan sebagai logam.

Satu usaha telah dibuat untuk menetapkan kriteria pemilihan yang memungkinkan untuk mengklasifikasikan unsur kimia sebagai logam, logam atau bukan logam. Kriteria pemilihan lain merangkumi tenaga pengionan, elektronegativiti, dan kecekapan pembungkusan unsur kimia yang berbeza.

Rujukan

1. Eden Francis. (2002). Pengelasan Unsur. Diambil dari: dl.clackamas.edu
2. Logam, Metalloid, dan Bukan Logam. Diambil dari: angelo.edu
3. Unsur. Metalloid. Diambil dari: element.org.es
4. Contohnya. (2013). Metalloid. Diambil dari: examplede.com
5. Wikipedia. (2018). Metalloid. Diambil dari: en.wikipedia.org
6. Puasa Pantas Kimia. (2011). Metalloid (Semimetal). Diambil dari: chemistry.patent-invent.com
7. Pengarang Ensiklopedia Britannica. (2016, 18 Oktober). Metalloid. Diambil dari: britannica.com