Metaloid (semilogam)

Tangga pada tabel periodik

Metaloid membentuk pita diagonal melintasi blok p: boron dalam golongan 13, silikon dan germanium dalam golongan 14, arsen dan antimon dalam golongan 15, dan telurium dalam golongan 16. Metaloid memiliki tiga hingga enam elektron terluar pada orbital s dan p, dari boron ([He] 2s² 2p¹) hingga telurium ([Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴). Sifat logam bertambah ke bawah dalam setiap golongan dan berkurang sepanjang setiap periode, sehingga batasnya membentang secara diagonal.

Tidak ada satu daftar yang disepakati. Beberapa tabel juga memasukkan polonium, astatin, selenium, atau bahkan karbon; di situs ini polonium adalah logam pasca-transisi, astatin adalah halogen, dan selenium adalah nonlogam reaktif.

Sebagian logam, sebagian nonlogam

Sebagian besar metaloid tampak seperti logam, dengan permukaan abu-abu atau hitam yang mengilap, tetapi rapuh. Boron, silikon, germanium, dan telurium adalah semikonduktor: daya hantarnya lebih baik daripada nonlogam tetapi jauh lebih buruk daripada logam, dan daya hantarnya naik seiring suhu. Arsen dan antimon menghantarkan lebih mirip logam miskin dan sering disebut semilogam.

Secara kimia, metaloid berperilaku lebih mirip nonlogam. Metaloid biasanya membentuk ikatan kovalen, oksidanya bersifat asam lemah atau amfoter, dan dapat membentuk paduan dengan logam. Boron dan silikon meleleh pada 2076 °C dan 1414 °C karena atom-atomnya terhubung dalam jaringan kovalen raksasa.

Reaksi khas

Silikon adalah unsur paling melimpah kedua di kerak Bumi setelah oksigen, tetapi di alam selalu terikat dengan oksigen, dalam pasir, kuarsa, dan mineral silikat. Silikon murni dibuat dengan memanaskan silika bersama karbon dalam tungku listrik: SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Metaloid juga bereaksi dengan halogen membentuk senyawa kovalen, seperti silikon tetraklorida cair (Si + 2Cl₂ → SiCl₄), yang digunakan untuk membuat kaca ultramurni pada serat optik.

Semikonduktor dan kegunaan lain

Transistor pertama, yang dibuat pada tahun 1947, menggunakan germanium, dan kini hampir semua cip komputer dan sel surya dibuat dari silikon. Daya hantarnya dikendalikan melalui pendopingan: menambahkan sedikit boron, yang memiliki satu elektron terluar lebih sedikit daripada silikon, atau fosforus atau arsen, yang memiliki satu elektron lebih banyak.

Boron digunakan dalam kaca borosilikat tahan panas dan magnet neodimium-besi-boron. Germanium digunakan dalam serat optik dan lensa inframerah, arsen dalam LED galium arsenida, antimon dalam penghambat api dan paduan aki timbal, dan telurium dalam panel surya kadmium telurida. Arsen dan senyawanya sangat beracun.