Metaloid (separa logam)

Tangga pada jadual berkala

Metaloid membentuk jalur pepenjuru melalui blok p: boron dalam kumpulan 13, silikon dan germanium dalam kumpulan 14, arsenik dan antimoni dalam kumpulan 15, dan telurium dalam kumpulan 16. Ia mempunyai tiga hingga enam elektron terluar dalam orbital s dan p, daripada boron ([He] 2s² 2p¹) hingga telurium ([Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴). Sifat logam bertambah menuruni setiap kumpulan dan berkurang merentasi setiap kala, jadi sempadannya menyerong.

Tiada satu senarai yang dipersetujui. Sesetengah jadual juga memasukkan polonium, astatin, selenium atau karbon sekalipun; di laman ini, polonium ialah logam pasca peralihan, astatin ialah halogen dan selenium ialah bukan logam yang reaktif.

Separuh logam, separuh bukan logam

Kebanyakan metaloid kelihatan seperti logam, dengan permukaan kelabu atau hitam yang berkilat, tetapi ia rapuh. Boron, silikon, germanium dan telurium ialah semikonduktor: ia mengalirkan lebih baik daripada bukan logam tetapi jauh lebih buruk daripada logam, dan kekonduksiannya meningkat dengan suhu. Arsenik dan antimoni mengalirkan lebih seperti logam lemah dan sering dipanggil separa logam.

Secara kimia, ia berkelakuan lebih seperti bukan logam. Ia biasanya membentuk ikatan kovalen, oksidanya berasid lemah atau amfoterik, dan ia membentuk aloi dengan logam. Boron dan silikon melebur pada 2076 °C dan 1414 °C kerana atomnya dipaut dalam rangkaian kovalen gergasi.

Tindak balas tipikal

Silikon ialah unsur kedua paling banyak dalam kerak Bumi selepas oksigen, tetapi dalam alam semula jadi ia sentiasa bergabung dengan oksigen, dalam pasir, kuarza dan mineral silikat. Silikon tulen dihasilkan dengan memanaskan silika bersama karbon dalam relau elektrik: SiO₂ + 2C → Si + 2CO. Metaloid juga bertindak balas dengan halogen untuk membentuk sebatian kovalen, seperti silikon tetraklorida cecair (Si + 2Cl₂ → SiCl₄), yang digunakan untuk membuat kaca ultratulen bagi gentian optik.

Semikonduktor dan kegunaan lain

Transistor pertama, yang dibina pada tahun 1947, menggunakan germanium, dan hari ini hampir semua cip komputer dan sel suria diperbuat daripada silikon. Kekonduksiannya dikawal oleh pendopan: menambah sejumlah kecil boron, yang mempunyai satu elektron terluar kurang daripada silikon, atau fosforus atau arsenik, yang mempunyai satu lebih.

Boron digunakan dalam kaca borosilikat tahan haba dan magnet neodimium-besi-boron. Germanium digunakan dalam gentian optik dan kanta inframerah, arsenik dalam LED galium arsenida, antimoni dalam bahan penghambat api dan aloi bateri plumbum, dan telurium dalam panel suria kadmium telurida. Arsenik dan sebatiannya sangat beracun.