O metalóides ou semimetais são um grupo de elementos químicos com propriedades físicas e químicas intermediárias entre metais e não metais. A maioria dos pesquisadores químicos aceita os seguintes elementos químicos como metalóides: boro, silício, arsênio, germânio, antimônio e telúrio (verde na imagem abaixo).
No entanto, um grupo menor de pesquisadores adiciona polônio, astato (na cor azul) e selênio (na cor rosa) aos metalóides..
Mesmo com base em algumas propriedades, eles sugerem que os elementos químicos carbono e alumínio (de cor amarela) também devem ser considerados metalóides..
Índice do artigo
Os metalóides estão localizados na tabela periódica em uma diagonal descendente entre as colunas 13, 14, 15, 16 e 17, começando com boro no canto superior esquerdo e terminando com astato no canto inferior direito..
Os metais estão à esquerda dos metalóides e os não metais à direita; portanto, eles representam a fronteira entre os dois tipos de matéria.
Os metaloides formam ligas com metais e reagem com não metais, por exemplo, oxigênio, enxofre e halogênios..
Em sua maior parte, eles são considerados semicondutores elétricos, sendo sua condutância dependente da temperatura. Em baixas temperaturas, a condutância elétrica é baixa, então eles agem como isolantes elétricos, mas à medida que aquecem, sua capacidade de conduzir eletricidade aumenta..
Os semicondutores são a base do desenvolvimento da indústria eletrônica, assim como da computação e da informática. Da mesma forma, a aplicação que foi feita de silício tem sido muito útil neste campo.
Os metalóides têm diferentes estados alotrópicos (diferentes formas cristalinas); assim, por exemplo, o arsênio tem cristais pretos, amarelos ou cinza.
Na natureza, eles geralmente não são encontrados como elementos químicos puros, mas sim associados ou formando agregados em minerais juntamente com chumbo, enxofre, ferro, etc..
Eles aparecem como sólidos brilhantes. Nesse aspecto, eles se assemelham a metais. São frágeis e pouco elásticos, portanto não podem ser esticados em forma de fio, ou seja, não são muito dúcteis. Além disso, sua transformação em folhas é difícil, por isso os metaloides não são muito maleáveis..
Eles são capazes de conduzir eletricidade e temperatura, embora em menor grau do que os metais. Dentro dos metalóides existem elementos químicos que, com base em suas estruturas de banda, são classificados como semicondutores..
Este grupo é formado por boro, silício, germânio e antimônio. Arsênio e telúrio são classificados como semimetais.
Boro 2.076 ° C; Silício 1.414 ° C; Germânio 938,25 ° C; Arsênico 817 ° C; Antimônio 630,13 ° C; Telúrio 449,51º C e Polônio 254º C.
Boro 3.927 ° C; Silício 3.265 ° C; Germânio 2.833 ° C; Arsênico 614º C; Antimônio 1.587º C; Telúrio 988º C e Polônio 962º C.
Boro 2,34 g / cm3: Silício 2,33 g / cm3; Germânio 5,323 g / cm3; Arsênico 5.727; Antimônio 6.697 g / cm3; Telúrio 6,24 g / cm3 e Polônio 9,32 g / cm3.
Eles se comportam de maneira semelhante aos não-metais, eles formam oxácidos como o SiOdois e eles têm um comportamento anfotérico. Os metalóides podem se comportar como um ácido ou uma base, dependendo do pH do meio..
-O arsênico é usado na agricultura como inseticida e herbicida. Além disso, é usado para ser aplicado em pó ou em solução líquida no gado, para eliminar os insetos e parasitas do animal. O arseniato de cálcio é usado para matar o bicudo do algodão.
-O arsênico é usado como conservante da madeira devido à sua toxicidade para insetos e fungos.
-O arsênico é usado para tratar a leucemia promielocítica aguda, um tipo de câncer no sangue. É usado na preparação da solução de Fowler para uso no tratamento da psoríase. Um isótopo radioativo de arsênio (74As) é usado na localização de tumores cancerígenos presentes no corpo humano.
-O arsênico faz parte do melarsoprol, um medicamento usado no tratamento da tripanossomíase humana africana. Doença parasitária transmitida pela mosca tsé-tsé.
-O óxido de telúrio tem sido usado no tratamento da dermatite seborréica. Da mesma forma, outros compostos de telúrio são usados como agentes antimicrobianos..
-O boro, na forma de ácido bórico, é usado como um anti-séptico suave nos olhos, nariz e garganta.
-O telúrio é usado na produção de vidros azuis, marrons e vermelhos. O metalóide pode ser depositado eletroliticamente na prata, produzindo um acabamento enegrecido.
-O antimônio é usado para dar aos vidros e esmaltes uma tonalidade amarela. O boro é utilizado na produção de vidro e cerâmica. Em particular, o vidro de borosilicato é resistente às mudanças de temperatura, razão pela qual é usado em laboratórios em reações químicas e destilações..
-Em casa, os alimentos podem ser assados em vidro de borossilicato, sem quebrar os utensílios utilizados..
-O silício é a principal base da indústria do vidro, envolvida na fabricação de quase todos os objetos de vidro.
-O óxido de germânio é usado na fabricação de lentes de câmeras e lentes de microscópio. Além disso, é utilizado na fabricação de núcleos de fibras ópticas para diversas aplicações..
-O arsênio forma ligas com o chumbo, causando uma diminuição em seu ponto de fusão. Isso causa uma maior dureza na liga usada na produção de granalha.
-A adição de uma quantidade de telúrio entre 0,1% e 0,6% de uma liga com chumbo aumenta sua resistência à corrosão e à tração com o aumento da flexibilidade. O telúrio é frequentemente adicionado ao ferro fundido para endurecer a camada superficial das peças temperadas..
-O antimônio é usado em ligas para produzir rolamentos, placas acumuladoras e material de impressão.
-O silício é utilizado na produção de ligas com maior resistência a ácidos. É o caso da Duriron, que contém 14% de silício.
A liga de silício, ferro e alumínio é utilizada para a elaboração de peças de grande dureza, que são utilizadas na indústria automotiva..
-O arsênio forma ligas com a platina e o cobre para aumentar sua resistência à corrosão. Além disso, o arsênio é adicionado ao latão alfa para aumentar a resistência do zinco. Este tipo de latão é utilizado na fabricação de materiais acessórios para encanamento.
-Os metalóides são usados como semicondutores na indústria eletrônica e de computadores. Nesse sentido, o silício é o líder no comércio de semicondutores que forma a base da eletrônica e da computação modernas. O silício e seus derivados são usados em computadores, transitores, células solares e telas LCD..
-O telúrio é um semicondutor que tem aplicações em eletróptica e eletrônica.
-O germânio é um metalóide semicondutor usado em conjunto com o silício em circuitos integrados de alta velocidade para melhorar seu desempenho. Embora o germânio tenha deslocado um pouco o silício em sua função de semicondutor, seu uso na fabricação de chips miniaturizados foi aprimorado.
-O germânio é usado na fabricação de painéis solares. Mesmo robôs exploradores no planeta Marte contêm germânio em suas células solares. Além disso, o germânio é utilizado na fabricação de radares.
O boro e seus compostos relacionados conferem grande resistência aos materiais dos quais faz parte. Isso permite seu uso na criação de estruturas espaciais. Além disso, são utilizados na produção de tacos de golfe e canas de pesca..
A ação protetora do carboneto de boro é utilizada como barreira de controle em reatores nucleares, limitando o vazamento de material radioativo. Além disso, o carboneto de boro é usado em coletes à prova de balas e na armadura de tanques de guerra..
Dióxido de silício e sílica, na forma de argila ou areia, são importantes componentes de tijolos, concreto e cimento, usados em diferentes formas de construção.
-O sulfeto de antimônio é usado em fogos de artifício e lâmpadas de flash de câmera.
-O boro faz parte dos ímãs de neodimídio.
-O silicone, um polímero derivado do silício, é utilizado na fabricação de óleos e ceras, implantes mamários, lentes de contato, explosivos e em pirotecnia.
-O germânio é usado na fabricação de lâmpadas fluorescentes e alguns LEDs. Além disso, o germânio é usado em guitarras elétricas para produzir um tom de distorção característico..
-O germânio é usado em aplicações de imagem térmica para uso militar e combate a incêndios.
-O antimônio é utilizado na fabricação de fósforos e granadas traçadoras e localizadoras, bem como em primers para cartuchos.
-Borato de sódio é usado como retardante de fogo em plásticos e borrachas.
Este grupo de elementos químicos é composto de boro, silício, antimônio, telúrio, germânio, arsênio, polônio e astato. No entanto, o maior número de pesquisadores na área de química exclui o polônio e o astato como metaloides..
Portanto, o grupo de metalóides mais amplamente aceito seria composto de boro, silício, antimônio, telúrio, germânio e arsênio..
Observou-se que o polônio é distintamente metálico, já que suas duas formas alotrópicas são condutores metálicos. Por outro lado, o astato foi classificado em 2013 como um metal, embora anteriormente em 1950 fosse designado como um halogênio, um não metal reativo.
A fronteira entre os grupos de elementos considerados metais, metaloides ou não metais não é clara. Por esse motivo, alguns pesquisadores, com base em alguma propriedade, sugerem que este ou aquele elemento deva ser considerado metalóide. Tem sido apontado, por exemplo, que carbono, alumínio ou selênio devem ser classificados como metaloides.
Procurou-se estabelecer critérios de seleção que permitam classificar um elemento químico em metal, metaloide ou não metal. Outros critérios de seleção incluem energia de ionização, eletronegatividade e eficiência de empacotamento dos diferentes elementos químicos..
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