אנו מסבירים מהם מטאלואידים, מהם השימושים והמאפיינים שלהם. כמו כן, השימוש במונח "מתכות למחצה".
מהם מטאלואידים?
מטאלואידים או מתכות למחצה הם סוג מסוים של יסודות כימיים המפגינים התנהגות ביניים בין יסודות מתכתיים ובלתי מתכתיים, בכל הנוגע לבעיות יינון ותכונות החיבור. הם אלמנטים הפועלים כמו מתכות במצבים מסוימים וכיצד ללא מתכות באחרים.
עם זאת, לא קל להבחין בין מטאלואידים ממתכות אמיתיות, ולעשות זאת בדרך כלל נדרשת סקירה של תכונות המתכת שלהם. הולכה חשמלית, שכן הם גם בדרך כלל מגוונים מאוד בינם לבין עצמם בצורה, מראה וצבע.
היסודות הידועים כמטאלואידים הם הבאים:
- בורון (ב).
- סיליקון (Si).
- גרמניום (Ge).
- ארסן (Ar).
- אנטימון (Sb).
- טלוריום (Te).
- פולוניום (Po).
אלמנטים אלה נמצאים, ב טבלה מחזורית, מופץ באלכסון יורד מבורון לאסטטין (לא כולל האחרון), בין עמודות 13, 14, 15, 16 ו-17, ובכך מחלק את כל הטבלה לשניים. היסודות הממוקמים בחצי הימני אינם מתכתיים ואלו הממוקמים בחצי השמאלי הם מתכתיים.
מטאלואידים הם פחות או יותר נדירים ב קרום כדור הארץ. חלקם מצויים בשפע, כמו סיליקון, המופיע בדרך כלל ויוצרים תרכובות הנקראות סיליקטים, או גם ארסן, או בורון, המצויים כחלק מהמינרל בורקס, מכיוון שהוא אינו קיים במצב חופשי וטהור טֶבַע.
אחרים, לעומת זאת, נדירים למדי, כמו פולוניום, המופיע כחלק ממינרלים מסוימים של אורניום. אנטימון, למשל, נמצא באחוזים קטנים ב- כדור הארץ.
מאפיינים של מטאלואידים
המטאלואידים מגוונים מאוד מבחינת המראה שלהם, כלומר צורה ו צֶבַע. חלקם מבריקים ואחרים אטומים, ולרבים יש גם יותר ממצב אלוטרופי אחד, כלומר יותר ממצג אחד, בהתאם למבנה המולקולרי שלהם.
לדוגמה, ארסן יכול להיות אפור, צהוב או שחור, בהתאם לגרסה האלוטרופית שלו. סיליקון, כמו כן, יכול להופיע כגביש מוצק מבריק, או כאבקה חומה חסרת צורה.
בכל מקרה, רוב המטלואידים הם מוליכים למחצה חשמליים, כלומר, הם מוליכים את חַשְׁמַל, אבל פחות ממתכות, שהן מוליכות. למרות זאת, הם מוליכים הרבה יותר טובים מאשר לא-מתכות (שהם בדרך כלל מבודדים), וזו הסיבה שיש להם שימושים תעשייתיים רבים.
כמו בחשמל, מתכות מוליכים את חוֹם הרבה יותר טוב מאלמנטים לא מתכתיים, אבל מבלי להגיע למוליכות הגבוהה של מתכות.
מצב ביניים כזה מאפשר למטאלואידים להגיב בצורה שונה, תלוי אם הם נמצאים בנוכחות מתכת (במקרה כזה הם יגיבו כלא מתכת) או לא מתכת (ואז הם יגיבו כמתכת). באופן כללי, הם אלמנטים ריאקטיביים למדי, לעתים נדירות נמצאים בצורה טהורה ב טֶבַע ויש להם שלושה או יותר אלקטרונים בגלימה שלו ולנסיה.
מאותה סיבה, הם בדרך כלל רעילים. אפילו חלקם, כגון ארסן, אשר חיוניים להיווצרות של מולקולות חיוניים ונמצאים בגוף של יצורים חיים. למעשה, הרעלת בורון או ארסן היא לעתים קרובות קטלנית; בעוד פולוניום, למשל, הוא לא רק רעיל, אלא רדיואקטיבי מאוד.
שימושים במטאלואידים
חלק גדול מהשבבים והמעגלים עשויים מסיליקון.בעיקר מתכות למחצה שימושיות בייצור גאדג'טים אלקטרוניים וחפצים אחרים המשתמשים במוליכים למחצה, כגון מיישרים, טרנזיסטורים, דיודות, מעגלים משולבים או אפילו, במקרה של סיליקון, עבור שבבים ו מיקרו-מעבדים קיים כמעט בכל החפצים שאנו משתמשים בהם כיום.
עם זאת, בהיותם מגוונים כל כך, למטאלואידים יש שימושים שונים אחרים, כחלק מ חומרי הדברה, חומרי איטום או זרזים, כמו כמה איזוטופים של בורון, למשל, שימושיים בספיגת נויטרונים בתוך תחנות כוח גרעיניות, ובכך מתפקדים כסוכני ויסות של תגובות אטומיות.
מתכות למחצה או מתכות?
שני המונחים נכונים כאשר קוראים לסוג זה של יסודות כימיים: מתכות (כלומר, בדומה למתכת) או מתכות למחצה (כלומר, הם לא ממש מתכת). ניתן להשתמש בהם לסירוגין.