Logam, bukan logam dan metaloid: apakah bezanya?

Kedudukan setiap jenis

Satu garis berbentuk tangga menurun di sebelah kanan jadual utama, bermula daripada boron dan menurun ke kanan ke arah polonium dan astatin. Unsur di sebelah kiri garis itu ialah logam, unsur di bahagian kanan atas ialah bukan logam, dan kebanyakan unsur di sepanjang garis itu ialah metaloid.

Logam ialah kumpulan yang paling besar: lebih daripada 80 daripada 118 unsur ialah logam, termasuk logam alkali dan alkali bumi, logam peralihan, lantanida dan aktinida, serta logam pasca-peralihan seperti aluminium, stanum dan plumbum. Hidrogen ialah pengecualian utama kepada susunan ini. Ia terletak di bahagian atas kumpulan 1 tetapi ialah bukan logam.

Sifat logam

Logam lazimnya berkilat (ia mempunyai kilauan), pengalir haba dan elektrik yang baik, serta boleh ditempa dan boleh dilenturkan, bermaksud ia boleh dipalu menjadi kepingan dan ditarik menjadi dawai. Hampir semuanya pepejal pada suhu bilik. Raksa ialah satu-satunya logam yang berbentuk cecair pada suhu bilik, dan galium melebur pada kira-kira 29.8 °C, sedikit di atas suhu bilik.

Dari segi kimia, logam mempunyai sedikit elektron valens dan keelektronegatifan yang rendah, maka ia cenderung melepaskan elektron dan membentuk ion positif seperti Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Fe²⁺ dan Fe³⁺. Oksidanya biasanya bersifat bes: kalsium oksida (CaO), sebagai contoh, bertindak balas dengan air membentuk kalsium hidroksida, Ca(OH)₂.

Sifat bukan logam

Bukan logam termasuk hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, fosforus, sulfur dan selenium, serta halogen dan gas adi. Sebelas daripadanya ialah gas pada suhu bilik (hidrogen, nitrogen, oksigen, fluorin, klorin dan gas adi daripada helium hingga radon), bromin ialah cecair, dan yang selebihnya, seperti karbon, sulfur dan iodin, ialah pepejal.

Bukan logam pepejal biasanya kusam dan rapuh, dan bukan logam secara amnya ialah pengalir haba dan elektrik yang lemah. Grafit, satu bentuk karbon, ialah pengecualian yang ketara kerana ia mengalirkan elektrik. Bukan logam mempunyai keelektronegatifan yang tinggi, maka ia memperoleh elektron untuk membentuk ion negatif seperti O²⁻ dan Cl⁻ apabila bertindak balas dengan logam, atau berkongsi elektron dalam ikatan kovalen sesama sendiri, seperti dalam H₂O dan CO₂. Oksidanya cenderung bersifat asid: karbon dioksida larut dalam air membentuk asid karbonik.

Metaloid: di antara keduanya

Metaloid mempunyai campuran sifat logam dan bukan logam. Enam unsur yang paling kerap dikira sebagai metaloid ialah boron, silikon, germanium, arsenik, antimoni dan telurium; sesetengah sumber turut memasukkan polonium atau astatin.

Silikon kelihatan berkilat dan seperti logam tetapi rapuh, dan ia mengalirkan elektrik lebih baik daripada bukan logam tetapi jauh lebih lemah daripada logam. Sifat pertengahan itu menjadikan silikon dan germanium sebagai semikonduktor, bahan yang menjadi teras cip komputer dan sel suria. Kekonduksiannya boleh dilaraskan dengan menambah sejumlah kecil unsur lain, suatu proses yang dipanggil pendopan.

Cara membezakannya

Keelektronegatifan ialah panduan yang berguna. Logam mempunyai nilai yang rendah, seperti sesium (0.79) dan natrium (0.93). Bukan logam mempunyai nilai yang tinggi, seperti oksigen (3.44) dan fluorin (3.98). Metaloid berada di antara keduanya, pada kira-kira 1.9 hingga 2.2, daripada silikon (1.90) hingga arsenik (2.18).

Sifat logam meningkat ke arah kiri bawah jadual, maka perubahan daripada logam kepada bukan logam adalah beransur-ansur dan bukannya dinding yang tajam. Kumpulan 14 menunjukkan keseluruhan julat dalam satu lajur: karbon ialah bukan logam, silikon dan germanium ialah metaloid, dan stanum serta plumbum ialah logam.