โลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ: ต่างกันอย่างไร

แต่ละประเภทอยู่ที่ไหน

เส้นรูปขั้นบันไดพาดลงมาทางด้านขวาของตารางหลัก เริ่มที่โบรอนแล้วไล่ลงไปทางขวาสู่โพโลเนียมและแอสทาทีน ธาตุทางซ้ายของเส้นเป็นโลหะ ธาตุที่มุมขวาบนเป็นอโลหะ และธาตุส่วนใหญ่ตามแนวเส้นเป็นกึ่งโลหะ

โลหะเป็นกลุ่มใหญ่ที่สุดอย่างเห็นได้ชัด ธาตุมากกว่า 80 จาก 118 ธาตุเป็นโลหะ รวมถึงโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท โลหะทรานซิชัน แลนทาไนด์และแอกทิไนด์ และโลหะหลังทรานซิชัน เช่น อะลูมิเนียม ดีบุก และตะกั่ว ไฮโดรเจนเป็นข้อยกเว้นหลักของการจัดวางนี้ ตั้งอยู่บนสุดของหมู่ 1 แต่เป็นอโลหะ

สมบัติของโลหะ

โลหะโดยทั่วไปเป็นเงามัน (มีความวาว) นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี และตีเป็นแผ่นได้และดึงเป็นเส้นได้ หมายความว่าสามารถทุบเป็นแผ่นและดึงเป็นลวดได้ เกือบทั้งหมดเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ปรอทเป็นโลหะชนิดเดียวที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง และแกลเลียมหลอมเหลวที่ประมาณ 29.8 °C ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิห้องเล็กน้อย

ในทางเคมี โลหะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนน้อยและมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่ำ จึงมักให้อิเล็กตรอนและเกิดเป็นไอออนบวก เช่น Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Fe²⁺ และ Fe³⁺ ออกไซด์ของโลหะมักเป็นเบส เช่น แคลเซียมออกไซด์ (CaO) ทำปฏิกิริยากับน้ำได้แคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca(OH)₂

สมบัติของอโลหะ

อโลหะรวมถึงไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ และซีลีเนียม รวมทั้งฮาโลเจนและแก๊สมีตระกูล 11 ธาตุเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง (ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน คลอรีน และแก๊สมีตระกูลตั้งแต่ฮีเลียมถึงเรดอน) โบรมีนเป็นของเหลว และที่เหลือ เช่น คาร์บอน ซัลเฟอร์ และไอโอดีน เป็นของแข็ง

อโลหะที่เป็นของแข็งมักด้านและเปราะ และโดยทั่วไปอโลหะนำความร้อนและไฟฟ้าได้ไม่ดี แกรไฟต์ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอนเป็นข้อยกเว้นที่สำคัญเพราะนำไฟฟ้าได้ อโลหะมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง จึงรับอิเล็กตรอนเกิดเป็นไอออนลบ เช่น O²⁻ และ Cl⁻ เมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะ หรือใช้อิเล็กตรอนร่วมกันในพันธะโคเวเลนต์ระหว่างกัน เช่นใน H₂O และ CO₂ ออกไซด์ของอโลหะมักเป็นกรด เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ละลายในน้ำเกิดเป็นกรดคาร์บอนิก

กึ่งโลหะ: อยู่ระหว่างกลาง

กึ่งโลหะมีสมบัติผสมระหว่างโลหะและอโลหะ ธาตุหกธาตุที่มักนับเป็นกึ่งโลหะมากที่สุดคือ โบรอน ซิลิคอน เจอร์เมเนียม สารหนู พลวง และเทลลูเรียม บางแหล่งยังรวมโพโลเนียมหรือแอสทาทีนด้วย

ซิลิคอนดูเป็นเงามันเหมือนโลหะแต่เปราะ และนำไฟฟ้าได้ดีกว่าอโลหะแต่แย่กว่าโลหะมาก สมบัติกึ่งกลางนี้ทำให้ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมเป็นสารกึ่งตัวนำ ซึ่งเป็นวัสดุหลักของชิปคอมพิวเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ การนำไฟฟ้าของพวกมันปรับได้โดยเติมธาตุอื่นในปริมาณน้อยนิด กระบวนการนี้เรียกว่าการเจือ

จะแยกความแตกต่างได้อย่างไร

อิเล็กโทรเนกาติวิตีเป็นแนวทางที่มีประโยชน์ โลหะมีค่าต่ำ เช่น ซีเซียม (0.79) และโซเดียม (0.93) อโลหะมีค่าสูง เช่น ออกซิเจน (3.44) และฟลูออรีน (3.98) กึ่งโลหะอยู่ตรงกลาง ประมาณ 1.9 ถึง 2.2 ตั้งแต่ซิลิคอน (1.90) ถึงสารหนู (2.18)

ความเป็นโลหะเพิ่มขึ้นไปทางมุมซ้ายล่างของตาราง การเปลี่ยนจากโลหะเป็นอโลหะจึงเป็นไปอย่างค่อยเป็นค่อยไป ไม่ใช่กำแพงที่แบ่งขาด หมู่ 14 แสดงให้เห็นช่วงทั้งหมดในคอลัมน์เดียว คาร์บอนเป็นอโลหะ ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมเป็นกึ่งโลหะ และดีบุกและตะกั่วเป็นโลหะ