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Metalloide oder Halbmetalle: Definition, Liste, Eigenschaften

Zwischen den Metallen und Nichtmetallen befindet sich eine Gruppe von Elementen, die entweder als Halbmetalle oder als Metalloide bekannt sind. Dabei handelt es sich um Elemente, deren Eigenschaften zwischen denen der Metalle und Nichtmetalle liegen. Die meisten Metalloide haben ein glänzendes, metallisches Aussehen, sind jedoch spröde, nicht außergewöhnliche elektrische Leiter und weisen nichtmetallische chemische Eigenschaften auf. Metalloide haben Halbleitereigenschaften und bilden amphotere Oxide.

 

Lage im Periodensystem

Die Metalloide oder Halbmetalle befinden sich entlang der Linie zwischen den  Metallen  und  Nichtmetallen  im  Periodensystem. Da diese Elemente Zwischeneigenschaften haben, ist es eine Art Beurteilungsaufruf, ob ein bestimmtes Element ein Metalloid ist oder einer der anderen Gruppen zugeordnet werden sollte. Sie werden feststellen, dass Metalloide je nach Wissenschaftler oder Autor in verschiedenen Klassifizierungssystemen unterschiedlich klassifiziert sind. Es gibt keinen einzigen „richtigen“ Weg, um die Elemente zu teilen.

 

Liste der Elemente, die Metalloide sind

Die Metalloide werden allgemein als:

  • Bor
  • Silizium
  • Germanium
  • Arsen
  • Antimon
  • Tellur
  • Polonium (normalerweise erkannt, manchmal als Metall betrachtet)
  • Astatin (manchmal erkannt, sonst als Halogen angesehen)

Das Element 117, Tennessin. wurde nicht in ausreichenden Mengen hergestellt, um seine Eigenschaften zu überprüfen, es wird jedoch vorausgesagt, dass es sich um ein Metalloid handelt.

Einige Wissenschaftler betrachten benachbarte Elemente im Periodensystem entweder als Metalloide oder als metalloide Eigenschaften. Ein Beispiel ist Kohlenstoff, der je nach Allotrop entweder als Nichtmetall oder als Metalloid angesehen werden kann. Die Diamantform von Kohlenstoff sieht aus und verhält sich wie ein Nichtmetall, während das Graphit-Allotrop einen metallischen Glanz aufweist und als elektrischer Halbleiter wirkt, ebenso wie ein Metalloid.

Phosphor und Sauerstoff sind andere Elemente, die sowohl nichtmetallische als auch metalloide Allotrope aufweisen. Selen gilt in der Umweltchemie als Metalloid. Andere Elemente, die sich unter bestimmten Bedingungen als Metalloide verhalten können, sind Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel, Zinn, Wismut, Zink, Gallium, Jod, Blei und Radon.

 

Eigenschaften der Halbmetalle oder Metalloide

Die Elektronegativitäten und Ionisierungsenergien der Metalloide liegen zwischen denen der Metalle und Nichtmetalle, so dass die Metalloide Eigenschaften beider Klassen aufweisen. Silizium besitzt zum Beispiel einen metallischen Glanz, ist jedoch ein ineffizienter Leiter und spröde.

Die Reaktivität der Metalloide hängt von dem Element ab, mit dem sie reagieren. Beispielsweise wirkt Bor bei der Reaktion mit Natrium als Nichtmetall, bei der Reaktion mit Fluor jedoch als Metall. Die Siedepunkte, Schmelzpunkte und Dichten der Metalloide variieren stark. Die mittlere Leitfähigkeit von Metalloiden bedeutet, dass sie dazu neigen, gute Halbleiter herzustellen.

 

Gemeinsamkeiten zwischen Metalloiden

Hier ist eine Liste der Eigenschaften, die Metalloiden gemeinsam haben:

  • Elektronegativitäten zwischen denen von Metallen und Nichtmetallen
  • Ionisierungsenergien zwischen denen von Metallen und Nichtmetallen
  • Besitz einiger Eigenschaften von Metallen, einige von Nichtmetallen
  • Reaktivität in Abhängigkeit von den Eigenschaften der anderen Elemente in der Reaktion
  • Oft gute Halbleiter
  • Oft mit einem metallischen Glanz, obwohl sie Allotrope haben können, die nichtmetallisch erscheinen
  • Verhält sich normalerweise als Nichtmetall bei chemischen Reaktionen
  • Fähigkeit zur Bildung von Legierungen mit Metallen
  • Normalerweise spröde
  • Normalerweise Feststoffe unter normalen Bedingungen

 

Metalloid Fakten

Einige interessante Fakten zu mehreren Metalloiden:

  • Das am häufigsten vorkommende Metalloid in der Erdkruste ist Silizium, das insgesamt am zweithäufigsten vorkommt (Sauerstoff kommt am häufigsten vor).
  • Das am wenigsten vorkommende natürliche Metalloid ist Tellur.
  • Metalloide sind in der Elektronikindustrie wertvoll. Silizium wird zum Beispiel verwendet, um die Chips herzustellen, die in Telefonen und Computern gefunden werden.
  • Arsen und Polonium sind hochgiftige Metalloide.
  • Antimon und Tellur werden hauptsächlich in Metalllegierungen verwendet, um wünschenswerte Eigenschaften hinzuzufügen.

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