元素周期表上的准金属在哪里?
什么是准金属?
准金属是一种具有介于金属和非金属之间的特性的元素。准金属也可以称为半金属。在元素周期表上,通常与阶梯线接壤的绿色元素被认为是准金属。
请注意,铝与线接壤,但它被认为是金属,因为它的所有特性都与金属相似。
准金属没有标准定义,也没有关于哪些元素是准金属的完全一致意见。尽管缺乏特异性,但该术语仍在化学文献中使用。
六种常见的准金属是硼、硅、锗、砷、锑和碲。有五种元素不太常见:碳、铝、硒、钋和砹。
在标准元素周期表上,所有 11 个元素都位于 p 块的对角区域,从左上角的硼延伸到右下角的砹。一些元素周期表包括金属和非金属之间的分界线,在这条线附近可能会发现准金属。
元素的一些同素异形体比其他元素表现出更明显的金属、准金属或非金属行为。元素碳;其金刚石同素异形体是非金属的;然而,石墨同素异形体是导电的,显示出更像类金属的特性。磷、锡、硒和铋也具有表现出临界行为的同素异形体。
准金属往往具有金属外观,但在大多数化学反应中表现得更像非金属。所有准金属在室温下都是固体。它们比金属脆得多,但导电性较差。准金属所具有的混合特性提供了广泛的实际应用,例如金属合金、阻燃剂和半导体/电子产品。
元素周期表中的准金属在哪里?
准金属位于金属和非金属分界线的两侧。这可以在一些周期表中以不同的配置找到。线左下方的元素通常显示出越来越多的金属行为;右上角的元素显示增加的非金属行为。当呈现为规则阶梯时,其组(Li、Be、Al、Ge、Sb、Po)的临界温度最高的元素位于该线下方。
准金属位于金属和非金属之间。元素周期表上的橙色代表准金属。它们形成了金属和非金属之间的分界线。
换句话说,准金属(半金属)位于后过渡金属的右侧和非金属的左侧。另外,我们可以说元素周期表的p块的对角线区域存在准金属。
准金属的共同特性
准金属的性质介于非金属和金属的性质之间。大多数类金属具有:
- 外观类似于金属。
- 它们的导电性不如金属。
- 它们比金属更脆。
- 准金属通常具有非金属化学性质。
- 准金属的电负性介于非金属和金属之间。
- 准金属的电离能也介于非金属和金属之间。
- 半金属/准金属具有非金属的一些特性和金属的一些特性。
- 准金属的反应性取决于与之相互作用的元素的性质。
- 准金属往往是良好的半导体。
- 准金属可能具有金属光泽,但它们也具有非金属外观的比喻。
- 准金属通常很脆,而且通常也是固体,只有在不常见的条件下才会变成非固体。
- 准金属在化学反应中通常表现为非金属,它们可以与金属形成合金。
总结一下,让我们快速了解一下准金属的物理性质和化学性质。
准金属的物理性质
物理性质是可以记录或观察到的特征,无需改变元素的物质,无需将分子组变为物质。物理特性包括冰点和密度等。
准金属的物理性质如下:
- 准金属具有固态物质。
- 一般来说,准金属具有金属光泽。准金属弹性低;它们非常脆弱。
- 中量级是半导体元件,它们允许平均热量传递。
准金属的化学性质
化学性质是定义物质如何与其他物质相互作用/反应或从一种物质变为另一种物质的那些。化学反应是唯一可以量化元素化学性质的时间。化学反应包括冲撞、燃烧、失去光泽、爆炸等。
准金属的化学性质如下:
- 类金属在氧化时很容易形成气体。
- 准金属可以与金属结合形成合金。
- 准金属具有不同的金属和非金属同素异形体。
- 当类金属熔化时,其中一些会收缩。
- 准金属可以与卤素反应形成化合物。
准金属的特性
- 准金属是固体
- 它们具有金属光泽,通常看起来像金属
- 它们很脆,很容易破碎
- 准金属可以导电,但不如金属。
- 在化学上,它们更像非金属,容易形成阴离子,具有多种氧化态,并形成共价键。
- 它们的电离能和电负性介于金属和非金属之间。
准金属是迄今为止最小的元素组,因为只有六种元素被明确归类为准金属。它们的外部能量壳中可以有三到六个价电子。这是它们反应性/化学行为的驱动因素。
硼只有三个价电子,它在化学反应中的行为很像金属,因为它放弃了它的电子。其他具有四个或更多价电子的准金属往往表现得更像非金属,在反应过程中获得电子。
让我们从硼开始了解一些关于个别准金属的事实。
元素周期表上的准金属示例
1。硼
硼是一种多功能元素,可以掺入多种化合物中。硼硅酸盐玻璃对热冲击具有极强的抵抗力。含有硼硅酸盐的物体温度的极端变化不会对材料造成任何损坏,不像其他玻璃成分会破裂或破碎。
由于它们的强度,硼丝被用作飞机、高尔夫球杆和钓鱼竿的轻质、高强度材料。四硼酸钠广泛用于玻璃纤维中作为绝缘材料,也用于许多洗涤剂和清洁剂中。
2。硅
硅是一种典型的准金属。它有金属一样的光泽,但像非金属一样脆。硅被广泛用于计算机芯片和其他电子产品中,因为它的电导率介于金属和非金属之间。
它是一种强大的半导体,这意味着它在更高的温度下更有效地导电。被称为硅酸盐的硅化合物几乎占地壳的 90%,纯硅很少见。然而,它在小行星、卫星和宇宙尘埃中相对常见。硅酸盐常用于制造水泥、瓷器和陶瓷。
在 21 世纪,硅因其在半导体电子学发展中的重要性而对世界经济产生了巨大影响。纯硅对于集成电路芯片和晶体管的发展至关重要,这两者都是现代电子设备的关键部件,如手机、电视和家用电器。
3。锗
锗是一种闪亮的灰白色固体。它的密度为5.323 g/cm3,又硬又脆。它在室温下大多不反应,但会被热浓硫酸或硝酸缓慢侵蚀。锗还与熔融苛性钠反应生成锗酸钠 Na2GeO3 和氢气。熔点为 938 °C。
它也是一种很好的半导体,在地球上很少以纯元素形式存在。锗经常结晶成金刚石结构。迪米特里·门捷列夫(Dimitri Mendeleev)在实际发现锗之前就曾预测它存在。他还能够利用他对周期性趋势的理解以及对其他准金属和附近元素的了解来预测它的许多特性。
与硅一样,锗对现代技术也很重要,尽管它主要用于与非金属表亲不同的应用中。锗常用于红外光学、太阳能和多种金属合金。
4。砷
砷是一种灰色的、金属外观的固体。它的密度为 5.727 g/cm3,易碎,硬度适中(高于铝;低于铁)。它在干燥空气中稳定,但在潮湿空气中会形成金色的青铜色,进一步暴露会变黑。
砷被硝酸和浓硫酸侵蚀。它与烧碱反应生成砷酸盐 Na3AsO3 和氢气。砷在 615 °C 时升华。蒸气呈柠檬黄色,闻起来像大蒜。砷仅在 38.6 atm 的压力下熔化,温度为 817 °C。
它很容易与非金属形成共价键。砷在合金、电子产品和杀虫剂/除草剂方面有应用,但由于金属的毒性,砷在这些应用中的使用正在减少。
它作为杀虫剂的有效性导致砷被用作木材防腐剂。它被归类为A组致癌物。尽管砷有毒,但人体新陈代谢所需的砷量非常少,但其机制尚不清楚。
5。锑
锑是一种银白色固体,带有蓝色调和明亮的光泽。它的密度为 6.697 g/cm3,是一种易碎且硬度适中的材料,是一种不良导体。常温下在空气和水分中稳定。与铅一起使用时,锑会增加混合物的硬度和强度。这种材料在电子和半导体器件的制造中发挥着重要作用。
工业上使用的锑中约有一半用于生产电池、子弹、合金、电缆和管道设备。与其他准金属一样,高纯度锑可用于半导体技术。
它在自然界中的含量约为砷含量的 1/5。锑也具有与砷相似的原子结构,在最外层具有三个半填充的电子壳。它通常形成共价键,与硫等卤素具有高度反应性,燃烧时会产生明亮的蓝色火焰。
6。碲
碲是一种银白色有光泽的固体。它的密度为 6.24 g/cm3,易碎,是公认的准金属中最软的一种,比硫稍硬。大块的碲在空气中是稳定的。细粉形式在存在水分的情况下被空气氧化。碲与沸水反应,或在 50 °C 下刚沉淀出的碲,生成二氧化氢和氢气。
碲是一种与锑相似的类金属。碲与硫和硒高度反应,燃烧时呈现蓝绿色火焰。碲在工业上用作钢添加剂,可与铝、铜、铅或锡合金化。
与锑一样,碲也可以强化其他金属,但添加到上述金属中也可以减少腐蚀。此外,碲可用作强半导体,尤其是在暴露于光线时。在自然界中,大部分碲存在于煤中,但在一些植物中也含有微量元素。
7。钋
在某些方面,钋是“独特的金属”。它的两种同素异形体都是金属导体。溶于酸,形成玫瑰色 Po2+ 阳离子并置换氢:Po + 2 H+ → Po 2+ + H2。许多钋盐是已知的。氧化物 PoO2 主要是碱性的。
钋是一种不情愿的氧化剂,与其最轻的同系氧不同:在水溶液中形成 Po2− 阴离子需要高度还原条件。
钋是韧性还是脆性尚不清楚。根据其计算的弹性常数预测它具有延展性。它具有简单的立方晶体结构。这种结构几乎没有滑移系统,“导致延展性非常低,因此抗断裂性也很低”。
钋在其卤化物中显示出非金属特性,并且存在钋化物。卤化物具有非金属卤化物的一般特性。许多金属polonides是通过在500-1000°C下将元素一起加热而获得的,并且含有Po2-阴离子,也是已知的。
8。砹
作为卤素,砹往往被归类为非金属。它具有一些显着的金属特性,有时反而被归类为准金属或(不太常见)为金属。在 1940 年生产之后,早期的研究人员立即认为它是一种金属。
1949 年,它被称为最贵重(难于还原)的非金属,同时也是一种相对贵重(难于氧化)的金属。 1950 年,砹被描述为卤素和(因此)反应性非金属。 2013年,基于相对论模型预测砹为单原子金属,具有面心立方晶体结构。
几位作者评论了砹的某些特性的金属性质。由于碘在其平面方向上是一种半导体,并且由于卤素随着原子序数的增加而变得更具金属性,因此推测如果砹可以形成凝聚相,它就是金属。
砹在液态时可能是金属的,因为汽化焓大于~42 kJ/mol 的元素在液态时是金属的。这些元素包括硼、硅、锗、锑、硒和碲。
常见问题解答。
什么是准金属?
准金属是一种具有介于金属和非金属之间的特性的元素。准金属也可以称为半金属。在元素周期表上,通常与阶梯线接壤的黄色元素被认为是准金属。
元素周期表中的准金属在哪里?
准金属位于金属和非金属分界线的两侧。这可以在一些周期表中以不同的配置找到。线左下方的元素通常显示出越来越多的金属行为;右上角的元素显示增加的非金属行为。
你的 8 种准金属是什么?
硼、硅、锗、砷、锑和碲通常被认为是准金属。根据作者的不同,有时会将硒、钋或砹中的一种或多种添加到列表中。
类金属的特性是什么?
准金属的特性:
- 准金属是固体。
- 它们具有金属光泽,通常看起来像金属。
- 它们很脆,很容易破碎。
- 准金属可以导电,但不如金属。
地球上最稀有的元素是什么?
使用欧洲核子研究中心 ISOLDE 核物理设施的一组研究人员首次测量了化学元素 砹 的所谓电子亲和力 ,地球上最稀有的天然元素。
为什么钋是类金属?
钋在元素周期表中的位置可以使其成为金属、准金属或非金属。它被归类为金属,因为它的电导率随着温度的升高而降低。
元素周期表上有多少类金属?
只有六种准金属。除了硅之外,它们还包括硼、锗、砷、锑和碲。准金属在元素周期表中介于金属和非金属之间。它们的性质也介于金属和非金属之间。
关于准金属的 5 个事实是什么?
类金属事实:
- 地壳中最丰富的准金属是硅,它是总体上第二丰富的元素(氧是最丰富的)。
- 含量最少的天然类金属是碲。
- 准金属在电子行业很有价值。
- 砷和钋是剧毒的准金属。
准金属的 5 种特性是什么?
准金属的五个主要性质
- 介于金属和非金属之间的特性。
- 物理外观类似于金属。
- 电力的半导体。
- 易碎。
- 化学性质与非金属相比与金属更相似。
准金属是良导体吗?
大多数准金属具有金属光泽,但热和电的不良导体。
钫是金属吗?
钫(Fr)是元素周期表第1族(Ia)中最重的化学元素,是碱金属族。
钋是类金属吗?
元素硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、砷(As)、锑(Sb)、碲(Te)、钋(Po)和砹(At)被认为是准金属。
硼是准金属吗?
硼是一种化学元素,符号为B,原子序数为5,属于准金属,常温下为固体。
是的,硼 (B) 是一种准金属,因为它同时具有金属和非金属的特性。硼与钠、钾等高正电性金属反应时为非金属,硼与 F 反应时为金属(生成 BF3)。
同样,与非金属一样,它会形成氢化硼(即,不像 NaH/KH 等,而是像 CH4、PH3 即共价氢化物)。同样,B3+ 是临界酸的一个例子; B3+显示“共生”(BF3是硬酸,BH3是软酸),这一事实也表明硼是一种准金属/半金属。
硅是类金属吗?
但与碳不同的是,硅是一种准金属,事实上,它是地球上最常见的准金属。 “准金属”是一个术语,适用于比非金属更好地传导电子流、电但不如金属的元素。
硅被归类为准金属,因为它的一些特性与金属相似,而它的一些特性与非金属相似。例如,众所周知,硅具有蓝灰色的金属光泽,但并不是一种神奇的导电体。
铝是类金属吗?
尽管缺乏特异性,但该术语仍在化学文献中使用。六种常见的准金属是硼、硅、锗、砷、锑和碲。有五种元素不太常见:碳、铝、硒、钋和砹。
铝是一种有延展性和延展性的金属。虽然它有一些不寻常的特性,可能使它看起来像准金属,但它不是准金属,因为在元素周期表上,它位于区分金属、非金属和准金属的线。
砹(At)是准金属吗?
元素硼 (B)、硅 (Si)、锗 (Ge)、砷 (As)、锑 (Sb)、碲 (Te)、钋 (Po) 和砹 (At) 被认为是准金属。准金属在非金属和金属之间传导热和电,通常形成氧化物。
更重要的是,正如 Kozimor 指出的那样,砹可以抵抗简单的化学分类。虽然它位于元素周期表的卤素元素列中,但它也位于包含硼和硅等准金属的对角线上。在反应中,它有时像卤素,有时像金属。
锑 Sb 是准金属吗?
锑是一种化学元素,符号Sb,原子序数51。锑属于准金属,常温下为固体。
锗是类金属吗?
锗与碳和硅属于同一组,但也与锡和铅属于同一组。锗本身被归类为准金属。
作为准金属,锗具有金属和非金属的特性。它也是一种半导体,这意味着它在绝缘体和导体之间具有导电性。这一特性导致它被用于电子产品中。
碳是准金属吗?
碳是一种非金属,该组中剩余的元素是金属。第 15 族称为氮族。该组中的准金属是砷和锑。第 15 族还包含两种非金属和一种金属。
元素周期表中有多少类金属?
只有六种准金属。除了硅之外,它们还包括硼、锗、砷、锑和碲。准金属在元素周期表中介于金属和非金属之间。它们的性质也介于金属和非金属之间。
金属