Mga metalloid (semimetal)

Ang hagdan sa periodic table

Bumubuo ang mga metalloid ng dayagonal na banda sa p-block: boron sa pangkat 13, silicon at germanium sa pangkat 14, arsenic at antimony sa pangkat 15, at tellurium sa pangkat 16. May tatlo hanggang anim silang electron sa labas sa mga s at p orbital, mula sa boron ([He] 2s² 2p¹) hanggang sa tellurium ([Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴). Tumataas ang katangiang metaliko pababa sa bawat pangkat at bumababa sa kabuuan ng bawat period, kaya dayagonal ang hangganan.

Walang iisang napagkasunduang listahan. May mga table na kasama rin ang polonium, astatine, selenium o maging carbon; sa site na ito, post-transition metal ang polonium, halogen ang astatine at reaktibong nonmetal ang selenium.

Bahagyang metal, bahagyang nonmetal

Mukhang metaliko ang karamihan ng mga metalloid, na may makintab na kulay-abo o itim na ibabaw, ngunit marupok sila. Mga semiconductor ang boron, silicon, germanium at tellurium: mas mahusay silang magdala ng kuryente kaysa sa mga nonmetal ngunit mas mahina nang malaki kaysa sa mga metal, at tumataas ang conductivity nila habang tumataas ang temperatura. Mas kumikilos na parang mahihirap na metal sa pagdadala ng kuryente ang arsenic at antimony at madalas silang tinatawag na semimetal.

Sa kimika, mas kumikilos silang tulad ng mga nonmetal. Karaniwan silang bumubuo ng covalent na bono, mahina ang asido o amphoteric ang mga oxide nila, at bumubuo sila ng mga haluang metal kasama ng mga metal. Natutunaw ang boron at silicon sa 2076 °C at 1414 °C dahil magkakaugnay ang mga atomo nila sa higanteng covalent na network.

Mga karaniwang reaksiyon

Ang silicon ang pangalawang pinakamaraming elemento sa crust ng Daigdig pagkatapos ng oxygen, ngunit sa kalikasan ay laging nakasama ito ng oxygen, sa buhangin, quartz at mga silicate na mineral. Ginagawa ang purong silicon sa pamamagitan ng pag-init ng silica kasama ang carbon sa isang electric furnace: SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Nag-re-react din ang mga metalloid sa mga halogen para bumuo ng mga covalent na compound, gaya ng likidong silicon tetrachloride (Si + 2Cl₂ → SiCl₄), na ginagamit sa paggawa ng napakadalisay na salamin ng mga optical fiber.

Mga semiconductor at iba pang gamit

Ang unang transistor, na ginawa noong 1947, ay gumamit ng germanium, at sa ngayon halos lahat ng computer chip at solar cell ay gawa sa silicon. Kinokontrol ang conductivity nila sa pamamagitan ng doping: ang pagdaragdag ng kaunting boron, na may isang mas kaunting electron sa labas kaysa sa silicon, o ng phosphorus o arsenic, na may isa pang higit.

Napupunta ang boron sa borosilicate glass na lumalaban sa init at sa mga magnet na neodymium-iron-boron. Ginagamit ang germanium sa fiber optics at infrared na lente, ang arsenic sa mga LED na gallium arsenide, ang antimony sa mga flame retardant at haluang metal ng baterya ng tingga, at ang tellurium sa mga solar panel na cadmium telluride. Lubhang nakalalason ang arsenic at ang mga compound nito.