Félfémek

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. július 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .
 Metaloidoknak tekintett elemek
  13 tizennégy tizenöt 16 17 2 B
Bor C
szén N
Nitrogén Ó
oxigén F
Fluor 3 Al
alumínium Szilícium
_ P
Foszfor S
Kén Cl
Klór négy Ga
Gallium Ge
germánium Mint
arzén Szelén_
_ Br
Bróm 5
Indiában _ Sn
Tin Sb
Antimon Te
Tellúr Én
jódot 6 Tl
Tallium Pb
ólom Bi
Bizmuth Po
Polonius Asztatinnál
_        Leggyakrabban használt (86-99%): B, Si, Ge, As, Sb, Te

     Általánosan használt (40-49%): Po, At      Ritkábban használt (24%): Se      Ritkán használt (8-10%): C, Al      (Az összes többi elem a források 6%-ánál ritkábban használt csoportba tartozik)

  Önkényes választóvonal fémek és nemfémek között: Be és B , Al és Si , Ge és As , Sb és Te , Po és At között

A periódusos rendszer p-blokkjának egyes elemei metalloidjainak állapotának felismerése. A százalékok az előfordulási gyakoriságok mediánjai a metalloidok listáiban [n 1] . A létra alakú vonal tipikus példája egy tetszőleges fém-nem fém elválasztó vonalnak, amely néhány periódusos táblában megtalálható.

A metalloid vagy  félfém  olyan kémiai elem , amely tulajdonságainál fogva köztes helyet foglal el a fémek és a nemfémek között . A metalloidoknak nincs szabványos meghatározása, és nincs teljes egyetértés abban, hogy mely elemek tekinthetők metalloidoknak. A specifikusság hiánya ellenére ezt a kifejezést a szakirodalom továbbra is használja.

A hat általánosan elismert metalloid a bór , a szilícium , a germánium , az arzén , az antimon és a tellúr . Ritkábban öt elemet adnak hozzájuk: szén , alumínium , szelén , polónium és asztatin . A szabványos periódusos táblázatban mind a tizenegy elem a p-blokk átlós régiójában található, a bal felső bórtól a jobb alsó asztatinig. Egyes periódusos táblákban van elválasztó vonal a fémek és a nemfémek között , és a metalloidok e vonal mellett vannak.

A tipikus metalloidok fémes megjelenésűek, de törékenyek és viszonylag jól vezetik az elektromosságot . Kémiailag többnyire nemfémként viselkednek. Fémekkel is ötvözetet képezhetnek . Egyéb fizikai és kémiai tulajdonságaik többsége közbenső. A félfémek általában túl törékenyek ahhoz, hogy szerkezeti anyagként használják őket. Ezeket és vegyületeiket ötvözetekben, biológiai anyagokban, katalizátorokban , tűzgátló anyagokban , üvegekben , optikai tárolókban és optoelektronikában , pirotechnikában , félvezetőben és elektronikában használják.

A szilícium és a germánium elektromos tulajdonságai az 1950-es években lehetővé tették a félvezetőipar létrejöttét, a hatvanas évek elejétől pedig a szilárdtest-elektronika kifejlesztését [1] .

A metalloid kifejezés eredetileg nem fémekre vonatkozott. Modernebb jelentése, mint a köztes vagy hibrid tulajdonságokkal rendelkező elemek kategóriája, az 1940-1960-as években terjedt el. A metalloidokat néha félfémeknek is nevezik, de ez a gyakorlat ellenjavallt [2] , mivel a félfém kifejezésnek eltérő jelentése van a fizikában és a kémiában. A fizikában a kifejezés az anyag bizonyos típusú elektronikus sávszerkezetére utal . Ebben az összefüggésben csak az arzén és az antimon félfémek, és általában metalloidoknak tekintendők.

Definíciók

Vélemények áttekintése

A metalloid olyan elem, amely a fémek és a nemfémek tulajdonságai között túlnyomórészt köztes, vagy fémek és nemfémek tulajdonságainak keveréke, ezért nehéz fémekként vagy nemfémként osztályozni. Ez egy általános definíció, amely a metalloidok szakirodalomban állandóan idézett tulajdonságain alapul [9] . A kategorizálás összetettsége kulcsfontosságú tulajdonságként működik. A legtöbb elem fémes és nem fémes tulajdonságokkal rendelkezik [10] , és attól függően osztályozható, hogy a tulajdonságok melyik halmaza a hangsúlyosabb [11] [15] . Csak a határon vagy annak közelében lévő elemek minősülnek metalloidoknak, amelyek nem rendelkeznek kellően elkülönülő fémes vagy nemfémes tulajdonságokkal [16] .

A bórt, a szilíciumot, a germániumot, az arzént, az antimont és a tellúrt általában metalloidoknak tekintik [17] . A szerzőtől függően néha egy vagy több elem is felkerül a listára: szelén , polónium vagy asztatin [18] . Néha a bórt önmagában vagy szilíciummal együtt kizárja [19] . Néha a tellúrt nem tekintik metalloidnak [20] . Megkérdőjelezték az antimon , a polónium és az asztatin mint metalloidok besorolását [21] .

Más elemeket néha metalloidoknak is neveznek. Ezek az elemek [22] hidrogén [23] , berillium [24] , nitrogén [25] , foszfor [26] , kén [27] , cink [28] , gallium [29] , ón , jód [30] , ólom [ 31] , bizmut [20] és radon [32] . A metalloid kifejezést olyan fémes fényű és elektromos vezetőképességű, amfoter elemekre is használják , mint az arzén, antimon, vanádium , króm , molibdén , volfrám , ón, ólom és alumínium [33] . Az átmeneti fémeket [34] és a nemfémeket (például szén vagy nitrogén), amelyek fémekkel ötvözetet képezhetnek [35] vagy megváltoztathatják tulajdonságaikat [36] , néha metalloidoknak is tekintik.

Kritérium alapú

Elem IE (kcal/mol) IE (kJ/mol) HU A sáv felépítése
Bor 191 801 2.04 félvezető
Szilícium 188 787 1.90 félvezető
Germánium 182 762 2.01 félvezető
Arzén 226 944 2.18 félfém
Antimon 199 831 2.05 félfém
Tellúr 208 869 2.10 félvezető
átlagos 199 832 2.05
A metalloidoknak nevezett elemek és ionizációs energiáik (IE) [37] , elektronegativitás (EN, átdolgozott Pauling-skála) és elektronikus sávszerkezetek [38] (a környezeti körülmények között termodinamikailag legstabilabb formák).

Nincs sem általánosan elfogadott definíciója a metalloidnak, sem a periódusos rendszer felosztása fémekre, metalloidokra és nemfémekre [39] ; Hawkes [40] megkérdőjelezte egy konkrét definíció felállításának lehetőségét, és megjegyezte, hogy számos anomáliát találhatunk az ilyen definíció megadására tett kísérletekben. Sharp [41] „önkényes”-ként írta le egy elem metalloidként való besorolását .

A metalloidok mennyisége és minősége attól függ, hogy milyen osztályozási kritériumokat alkalmaznak. Emsley [42] négy metalloidot azonosított (germánium, arzén, antimon és tellúr); James és munkatársai [43] tizenkettőt soroltak fel (a bór, a szén, a szilícium, a szelén, a bizmut, a polónium, a moscovium és a livermorium felkerült Emsley listájára ). Az ilyen listák átlagosan hét elemet tartalmaznak; de az egyes besorolási sémáknak általában vannak közös alapjai, és rosszul meghatározott [44] határok [n 2] [n 3] különböznek egymástól .

Általában egy mennyiségi kritériumot használnak, például az elektronegativitást [47] , a metalloidokat 1,8 vagy 1,9 és 2,2 közötti elektronegativitási értékekkel határozzák meg [48] . További példák közé tartozik a tömörítési hatékonyság (a kristályszerkezet atomok által elfoglalt része) és a Goldhammer-Hertzfeld kritériumok aránya [49] . Az általánosan ismert metalloidok tömörítési hatékonysága 34% és 41% között van [n 4] . A Goldhammer-Hertzfeld-arány, amely nagyjából egyenlő az atomsugár és a moláris térfogat hányadosával [57] [n 5] , az egy elem fémességének egyszerű mértéke, a felismert metalloidok aránya körülbelül 0,85-1,1, átlagosan 1,0 [59] ] [n6] . Más szerzők például az atomi vezetőképességre [63] vagy a térfogati koordinációs számra [64] támaszkodtak .

Jones az osztályozás tudományban betöltött szerepéről írva megjegyezte, hogy "[az osztályokat] általában kettőnél több tulajdonság határozza meg" [65] . Masterton és Slowinski [66] három kritériumot használt a hat elem leírására, amelyet általában metalloidoknak neveznek: a metalloidok ionizációs energiája körülbelül 200 kcal/mol (837 kJ/mol), az elektronegativitás értéke pedig közel 2,0. Azt is elmondták, hogy a metalloidok általában félvezetők, bár az antimon és az arzén (fizika szempontjából félfémek) elektromos vezetőképessége megközelíti a fémekét. Feltételezzük, hogy a szelén és a polónium nem szerepel ebben a sémában, míg az asztatin állapota továbbra is bizonytalan [69] .

Ebben az összefüggésben Vernon azt javasolta, hogy a metalloid olyan kémiai elem, amely szabványos állapotában rendelkezik:

 
A metalloidoknak tekintett elemek eloszlása ​​és állapota
egy 2 12 13 tizennégy tizenöt 16 17 tizennyolc
H     Ő
Li Lenni B C N O F Ne
Na mg Al Si P S Cl Ar
K kb Zn Ga Ge Mint Se Br kr
Rb Sr CD Ban ben sn Sb Te én Xe
Cs Ba hg Tl Pb Kettős Po Nál nél Rn
Fr Ra Cn Nh fl Mc Lv Ts Og
 

     Általában (93%) - ritkán (9%) metalloidként ismerik fel: B, C, Al, Si, Ge, As, Se, Sb, Te, Po, At.      Nagyon ritka (1-5%): H, Be, P, S, Ga, Sn, I, Pb, Bi, Fl, Mc, Lv, Ts      Szórványosan: N, Zn, Rn

  A fémek és nemfémek közötti választóvonalat H és Li , Be és B , Al és Si , Ge és As , Sb és Te , Po és At , valamint Ts és Og elemek között húzzuk meg.

Kivonat a periódusos táblázatból, amely az 1-2. és 12-18. csoportokat, valamint a fémek és nemfémek közötti választóvonalat mutatja. A százalék az előfordulás medián gyakorisága a metalloidok listájában . A szórványosan felismerhető elemek azt mutatják, hogy a metalloidok táblázatai néha jelentősen eltérnek egymástól; bár a metalloidok listájában nem szerepelnek, a szakirodalomban külön, metalloidként jelölő hivatkozások találhatók (hivatkozás a cikkben).

Hely

A metalloidok a fémek és a nemfémek közötti választóvonal mindkét oldalán találhatók . Egyes periódusos táblákban különféle konfigurációkban találhatók . A bal alsó sarokban lévő elemek általában a fémes tulajdonságok növekedését mutatják; a jobb felső sarokban lévő elemek a nem fémes viselkedés fokozását mutatják [71] . Közönséges lépcsős létraként ábrázolva a csoportjaik (Li, Be, Al, Ge, Sb, Po) legmagasabb kritikus hőmérsékletű elemei közvetlenül a [72] vonal alatt helyezkednek el .

A metalloidok átlós elrendezése kivételt képez azon megfigyelés alól, hogy a hasonló tulajdonságú elemek általában függőleges csoportokba rendeződnek [73] . Ez a hasonlósági hatás az egyes elemek és jobb alsó szomszédaik, nevezetesen a lítium-magnézium, a berillium-alumínium és a bór-szilícium közötti átlós hasonlóságokban is megfigyelhető. Rayner-Canham azzal érvel, hogy ez a hasonlóság kiterjed a szén-foszfor, nitrogén-kén párokra és három d-blokk sorozatra [74] .

Ez a kivétel a töltésfüggő atommagok tulajdonságainak versengő horizontális és vertikális trendjeiből adódik . A periódus változásával az atommag töltése az atomszámmal növekszik , csakúgy, mint az elektronok száma. A külső elektronok további vonzása, ahogy a nukleáris töltés növekszik, általában felülmúlja a több elektron jelenlétének szűrési hatását. Így néhány ellenpélda kivételével az atomok kisebbekké válnak, az ionizációs energia növekszik, és periódustól függően fokozatosan változik a tulajdonságok jellege erősen fémesről gyengén fémesre vagy gyengén nemfémesről erősen nemfémesre. elemek [75] . A főcsoportban az atommag töltését növelő hatást általában felülmúlja az atommagtól távolabb elhelyezkedő további elektronok hatása. Általában az atomok megnagyobbodnak, az ionizációs energia csökken, és a tulajdonságok fémes jellege nő [76] . A nettó hatás az, hogy a fém-nemfém átmeneti zóna helyzete jobbra tolódik, amikor lefelé haladunk a csoporton [73] , és az átlós elemek hasonló hasonlóságai figyelhetők meg a periódusos rendszer más részein is, amint azt fentebb megjegyeztük [77]. .

Alternatív definíciók

A fém-nemfém választóvonalat határoló elemek nem minden esetben minősülnek metalloidoknak, mivel a bináris osztályozás megkönnyítheti a fémek és nemfémek közötti kötéstípusok meghatározására vonatkozó szabályok felállítását [78] . Ilyen esetekben az érintett szerzők egy vagy több érdekes tulajdonságot vesznek figyelembe a besorolási döntés meghozatalakor, nem pedig a kérdéses elemek marginális jellege miatt. Megfontolásaik lehetnek explicitek vagy nem, és néha önkényesnek tűnhetnek [41] [n 7] . A metalloidok a fémekkel csoportosíthatók [79] ; vagy nem fémnek minősülnek [80] ; vagy a nemfémek alkategóriájának tekintendő [81] [n 8] . Más szerzők egyes elemek metalloidokként való besorolását javasolják, "hangsúlyozva, hogy a tulajdonságok fokozatosan, és nem hirtelen változnak, ahogy az ember a periódusos rendszer sorai mentén vagy az oszlopokon lefelé halad" [83] . Egyes periódusos táblázatok megkülönböztetik azokat az elemeket, amelyek metalloidok, és nem mutatnak formális határt a fémek és a nemfémek között. Ehelyett a metalloidok átlós sávban [84] vagy diffúz tartományban [85] vannak ábrázolva . A kulcs az alkalmazott taxonómia kontextusának magyarázata.

Jellemzők

A metalloidok általában fémnek tűnnek, de többnyire nemfémként viselkednek. Fizikailag fényes, törékeny szilárd anyagok, közepes vagy viszonylag jó elektromos vezetőképességgel és félfém vagy félvezető elektronikus sávszerkezetével. Kémiailag többnyire úgy viselkednek, mint a (gyenge) nemfémek, közepes ionizációs energiákkal és elektronegativitás értékekkel, valamint amfoter vagy gyengén savas oxidokkal rendelkeznek . Fémekkel ötvözeteket képezhetnek. Egyéb fizikai és kémiai tulajdonságaik többsége közbenső .

Összehasonlítás fémekkel és nemfémekkel

A fémek, metalloidok és nemfémek jellemző tulajdonságai táblázatban vannak [86] . A fizikai tulajdonságok a könnyebb meghatározhatóság érdekében vannak felsorolva; A kémiai tulajdonságok az általánostól a specifikusig, majd a leíróig terjednek.

Fémek, metalloidok és nemfémek tulajdonságai
Fizikai tulajdonságok Fémek Metalloidok nem fémek
A nyomtatvány kemény; kevés folyadék szobahőmérsékleten vagy ahhoz közel ( Ga , Hg , Rb , Cs , Fr ) [87] [n 9] kemény [89] leginkább gáznemű [90]
Megnyilvánulás fényes (legalábbis forgácson) fényes kissé színtelen; más színek, vagy fémszürkétől a feketéig
Rugalmasság általában rugalmas, képlékeny, képlékeny (szilárd állapotban) törékeny [91] rideg ha kemény
elektromos vezetőképesség jótól magasig [n 10] átlagos [93] jó [n 11] rosszból jóba [n 12]
A sáv felépítése fémes ( Bi = félfémes) félvezetők, vagy egyébként ( As , Sb  félfémek), félvezető formában léteznek [97] félvezetők vagy szigetelők [98]
Kémiai jellemzés Fémek Metalloidok nem fémek
Általános kémiai viselkedés fémes nem fém [99] nemfémes
Ionizációs energia viszonylag alacsony köztes ionizációs energiák [100] , amelyek általában fémek és nemfémek között találhatók [101] viszonylag magas
Elektronegativitás általában alacsony az elektronegativitás értéke közel 2 [102] (átdolgozott Pauling-skála) vagy 1,9-2,2 (Allen-skála) [103] [n 13] magas
Fémekkel keverve ötvözeteket adni ötvözeteket képezhet [106] ionos vagy intersticiális vegyületeket képeznek
oxidok az alacsonyabb oxidok bázikusak ; a magasabb oxidok egyre savasabbá válnak amfoter vagy enyhén savas [107] savanyú

A fenti táblázat a metalloidok hibrid természetét tükrözi. A fémekkel kevert alak, megjelenés és viselkedés tulajdonságai jobban hasonlítanak a fémekhez. A rugalmasság és az általános kémiai viselkedés inkább nem fémek. Az elektromos vezetőképesség, a sávszerkezet, az ionizációs energia, az elektronegativitás és az oxidok köztes helyet foglalnak el köztük.

Általános alkalmazások

Ennek a szakasznak a középpontjában a felismert metalloidok állnak. A ritkábban metalloidoknak minősített elemeket általában fémekként vagy nemfémekként osztályozzák; némelyikük összehasonlításképpen itt szerepel.

A metalloidok túlságosan törékenyek ahhoz, hogy tiszta formájukban bármilyen mérnöki felhasználásra alkalmasak legyenek [108] . Ezeket és vegyületeiket ötvöző komponensként, biológiai (toxikológiai, élelmiszer- és orvosi) szerekként, katalizátorként, tűzgátlóként, üvegként (oxid és fém), optikai adathordozóként és optoelektronikában, pirotechnikában, félvezetőként és elektronikai cikkekben használják [110] .

Ötvözetek

Az intermetallikus vegyületek tanulmányozása során a brit kohász, Cecil Desh megjegyezte, hogy "bizonyos nemfémes elemek kifejezetten fémes jellegű fémekkel képesek vegyületeket képezni, ezért ezek az elemek ötvözetekbe foglalhatók". Különösen a szilíciumot, az arzént és a tellúrt tulajdonította az ötvözeteket alkotó anyagoknak [112] . Phillips és Williams azt javasolta, hogy a szilícium, germánium, arzén és antimon vegyületei az átmenet utáni fémekkel "valószínűleg a legjobban ötvözetekként osztályozhatók" [113] .

A könnyebb metalloidok közül az átmenetifémeket tartalmazó ötvözetek széles körben képviseltetik magukat . A bór intermetallikus vegyületeket és ötvözeteket képezhet ilyen M n B összetételű fémekkel, ha n > 2 [114] . A ferrobórt (15% bór) bór acélba való bejuttatására használják ; a nikkel-bór ötvözeteket a gépiparban használt hegesztő- és cementáló kompozíciók ötvözeteiben használják. A vasat és alumíniumot tartalmazó szilíciumötvözetek széles körben használatosak az acél- és az autóiparban. A germánium számos ötvözetet képez, elsősorban fémek verésével [115] .

A nehezebb metalloidok hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. Az arzén ötvözeteket képezhet fémekkel, köztük platinával és rézzel [116] ; rézhez és ötvözeteihez is hozzáadják a korrózióállóság javítása érdekében [117] , és úgy tűnik, hogy ugyanazokat az előnyöket nyújtja, ha magnéziumhoz adják [118] . Az antimon jól ismert a fémverésben használt ötvözetek összetevőjeként. Ötvözetei közé tartozik az ón (legfeljebb 20% antimont tartalmazó ónötvözet) és a nyomtatott ötvözet (akár 25% antimont tartalmazó ólomötvözet) [119] . A tellúr könnyen ötvözi a vasat ferrotellurium formájában (50-58% tellúr) és a rézzel réztellurium formájában ( 40-50% tellúr) [120] . A ferrotelluriumot szénstabilizátorként használják az acélöntvényeknél [121] . A ritkábban metalloidoknak nevezett nemfémes elemek közül a szelént ferroszelén formájában (50-58% szelén) használják a rozsdamentes acélok megmunkálhatóságának javítására [122] .

Biológiai ágensek

Mind a hat elem, amelyeket általában metalloidoknak neveznek, mérgező, étrendi vagy gyógyászati ​​tulajdonságokkal rendelkezik [124] . Az arzén és az antimon vegyületek különösen mérgezőek; a bór, a szilícium és esetleg az arzén fontos nyomelemek . A bórnak, a szilíciumnak, az arzénnek és az antimonnak gyógyászati ​​felhasználása van, a germániumnak és a tellúrnak pedig hasonló potenciálja van.

A bórt inszekticidekben [125] és gyomirtókban [126] használják . Fontos nyomelem [127] . A bórsavhoz hasonlóan antiszeptikus, gombaellenes és vírusellenes tulajdonságokkal rendelkezik [128] .

A szilícium jelen van a szilatránban , egy nagyon mérgező rágcsálóirtó szerben [129] . A kvarcpor hosszú távú belélegzése szilikózist  , halálos tüdőbetegséget okoz. A szilícium fontos nyomelem [127] . A szilikon gélt fel lehet kenni az erősen megégett bőrre a hegesedés csökkentése érdekében [130] .

A germánium sók hosszú távú lenyelés esetén potenciálisan veszélyesek az emberekre és az állatokra [131] . Érdeklődés mutatkozik a germániumvegyületek farmakológiai hatása iránt, de még nincsenek engedélyezett gyógyszerek [132] .

Az arzénről ismert, hogy mérgező, és rendkívül nyomokban mennyiségben fontos elem lehet [133] . Az első világháború alatt mindkét fél arzén alapú tüsszentéssel és hányással kényszerítette az ellenséges katonákat, hogy vegyék le gázálarcaikat , mielőtt mustárgázzal vagy foszgénnel második támadást indítottak volna ." [134] Ősidők óta használják gyógyszerként. alkalommal,  humánegy,összetevője ismelarsoprol135 afrikai trypanosomiasis vagy alvászavar kezelésére használt gyógyszer. 2003-ban az arzén-trioxidot ( Trisenox márkanéven ) újra bevezették az akut promyelocitás leukémia  - a rák kezelésére. vér és csontvelő Az ivóvízben lévő arzén, amely tüdő- és hólyagrákot okoz, összefüggésbe hozható a mellrák okozta halálozás csökkenésével [136] .

Az antimon fém viszonylag nem mérgező, de a legtöbb antimonvegyület mérgező [137] . Parazitaellenes gyógyszerként két antimonvegyületet, a nátrium-stiboglukonátot és a stibofént használnak [138] .

Az elemi tellúr nem tekinthető különösen mérgezőnek; két gramm nátrium-tellurát bevezetésével végzetes kimenetel lehetséges [139] . A kis mennyiségű levegőben szálló tellúrnak kitett emberek kellemetlen, tartós fokhagyma szagot bocsátanak ki [140] . A tellúr-dioxidot seborrhoeás dermatitisz kezelésére használták ; más tellúrvegyületeket antimikrobiális szerként használták az antibiotikumok kifejlesztése előtt [141] . A jövőben szükség lehet az antibiotikumok cseréjére ezekkel a vegyületekkel, amelyek a bakteriális rezisztencia miatt hatástalanná váltak [142] .

A ritkábban metalloidoknak nevezett elemek közül megkülönböztetik a berilliumot és az ólmot, amelyek mérgezőek; Az ólom-arzenátot széles körben használják rovarölő szerként [143] . A kén az egyik legrégebbi gombaölő és peszticid. Fontos tápanyagok a foszfor, a kén, a cink, a szelén és a jód, valamint az alumínium, az ón és az ólom [133] . A ként, a galliumot, a szelént, a jódot és a bizmutot használják az orvostudományban. A kén a szulfa-gyógyszerek összetevője , amelyeket még mindig széles körben használnak olyan állapotok kezelésére, mint az akne és a húgyúti fertőzések [144] . A gallium-nitrátot a rák mellékhatásainak kezelésére használják [145] ; A gallium-citrát egy radiofarmakon , amely megkönnyíti a test gyulladt területeinek megjelenítését [146] . A szelén-szulfidot gyógysamponokban és bőrfertőzések, például pityriasis kezelésére használják [147] . A jódot fertőtlenítőszerként használják különféle formákban. A bizmut egyes antibakteriális szerek összetevője [148] .

Katalizátorok

A bór-trifluoridot és -trikloridot katalizátorként használják a szerves szintézisben és az elektronikában; A tribromidot a diborán előállításához használják [149] . A nem toxikus bór ligandumok helyettesíthetik a toxikus foszfor ligandumokat egyes átmenetifém-katalizátorokban [150] . A szilícium-dioxid-kénsavat (SiO 2 OSO 3 H) szerves reakciókban alkalmazzák [151] . A germánium-dioxidot néha katalizátorként használják a tárolóedényekhez való PET - műanyag gyártása során [152] ; az olcsóbb antimonvegyületeket, például a trioxidot vagy a triacetátot gyakrabban használják ugyanerre a célra [153] , annak ellenére, hogy az élelmiszerek és italok antimonnal szennyezettsége miatt aggódnak [154] . Az arzén-trioxidot a földgáztermelésben a szén-dioxid eltávolításának felgyorsítására használták, csakúgy , mint a szelén- és a tellursavat [155] . A szelén egyes mikroorganizmusokban katalizátorként működik [156] . A tellúr, dioxidja és tetrakloridja erős katalizátorai a szén levegő általi oxidációjának 500°C feletti hőmérsékleten [157] . A grafit-oxid katalizátorként használható iminek és származékaik szintézisében [158] . Az aktív szenet és az alumínium- oxidot katalizátorként használták a kénszennyeződések földgázból való eltávolítására [159] . A titánnal ötvözött alumíniumot az ipari vegyszerek gyártásában használt drága nemesfém-katalizátorok helyettesítőjeként azonosították [160] .

Égésgátlók

A bór, a szilícium, az arzén és az antimon vegyületeit égésgátlóként használják . A bórax formájában lévő bórt legalább a 18. század óta használják textíliák tűzgátló anyagaként [161] . Az olyan szilíciumvegyületek, mint a szilikonok, szilánok , szilszeszkvioxán szilícium -dioxid és szilikátok , amelyek közül néhányat a mérgezőbb halogénezett vegyületek alternatívájaként fejlesztettek ki, nagymértékben javíthatják a műanyagok tűzállóságát [162] . Az arzénvegyületek, mint például a nátrium-arzenit vagy a nátrium- arzenát , hatékony tűzgátló anyagok a fa esetében, de toxicitásuk miatt ritkábban használják őket [163] . Az antimon-trioxid égésgátló [164] . Az alumínium-hidroxidot az 1890-es évek óta használják tűzgátló anyagként farostokhoz, gumikhoz, műanyagokhoz és textíliákhoz [165] . Az alumínium-hidroxid mellett a foszfor alapú égésgátlók használata – például szerves foszfátok formájában  – ma már minden más típusú égésgátlót felülmúl. Bórból, antimonból vagy halogénezett szénhidrogénekből álló vegyületeket használnak [166] .

Szemüveg

A B 2 O 3 , SiO 2 , GeO 2 , As 2 O 3 és Sb 2 O 3 oxidok könnyen üveget képeznek . A TeO 2 üveget képez, de ehhez "heroikus temperálási sebesség" vagy szennyeződések hozzáadása szükséges; ellenkező esetben a kristályos formát [167] kapjuk . Ezeket a vegyületeket vegyi, háztartási és ipari üvegárukban [168] és optikában [169] használják . A bór-trioxidot üvegszálak adalékanyagaként használják [170] , és a boroszilikát üveg összetevője is , amelyet alacsony hőtágulása miatt széles körben használnak laboratóriumi üvegárukban és háztartási üvegárukban [171] . A legelterjedtebb edények szilícium-dioxidból készülnek [172] . A germánium-dioxidot adalékanyagként használják üvegszálakban és infravörös optikai rendszerekben is. [173] Az arzén-trioxidot az üvegiparban fehérítő és fényesítő szerként (buborékok eltávolítására) használják [174] , ahogy az antimon-trioxidot is [175] . A tellúr-dioxidot lézeres és nemlineáris optikában alkalmazzák [176] .

Az amorf fémüvegeket általában akkor a legkönnyebb elkészíteni, ha az egyik komponens fém vagy "majdnem metalloid", például bór, szén, szilícium, foszfor vagy germánium [177] [n 14] . A nagyon alacsony hőmérsékleten leválasztott vékony filmek mellett az első ismert fémüveg az Au 75 Si 25 összetételű ötvözet volt, amelyről 1960-ban számoltak be [179] . 2011-ben egy Pd 82,5 P 6 Si 9,5 Ge 2 összetételű, Pd 82,5 P 6 Si 9,5 Ge 2 összetételű fémüvegről számoltak be, amelynek szilárdsága és szívóssága korábban nem volt megfigyelhető [180] .

A foszfort, szelént és ólmot, amelyeket ritkábban metalloidoknak neveznek, szintén használják a poharakban. A foszfátüveg hordozója foszfor-pentoxid (P 2 O 5 ) nem szilícium-dioxid (SiO 2 ), mint a hagyományos szilikátüvegeknél. Például nátrium-gázkisülési lámpák gyártására használják [181] . A szelénvegyületek fehérítőszerként és az üveg vörös színének biztosítására egyaránt használhatók [182] . A hagyományos ólomüvegből készült dekoratív étkészlet legalább 30% ólom(II)-oxidot (PbO) tartalmaz; a kemény sugárzás elleni árnyékolásra használt ólomüveg legfeljebb 65% PbO-t tartalmazhat [183] . Az ólomalapú üvegeket széles körben használják elektronikai alkatrészekben, zománcozó-, kapszulázó- és üvegezési anyagokban, valamint napelemekben is. A bizmut alapú oxidüvegek sok ilyen alkalmazásban az ólom kevésbé mérgező helyettesítőjévé váltak [184] .

Optikai memória és optoelektronika

A GeSbTe ("GST ötvözetek") és az Ag-vel és Innel adalékolt Sb 2 Te ("AIST ötvözetek") különféle összetételeit, amelyek a fázisváltó anyagok példái , széles körben használják újraírható optikai lemezekben és fázisváltó memóriaeszközökben . Hőhatásnak kitéve válthatnak amorf (üveges) és kristályos állapot között. Az optikai és elektromos tulajdonságok változása felhasználható információk tárolására [185] . A GeSbTe jövőbeli alkalmazásai magukban foglalhatják az "ultragyors, szilárdtest-kijelzőket nanométeres méretű pixelekkel, áttetsző okosszemüvegeket, intelligens kontaktlencséket és mesterséges retinaeszközöket" [186] .

Pirotechnika

Az elismert metalloidoknak vagy pirotechnikai alkalmazásaik, vagy kapcsolódó tulajdonságaik vannak. A bórral és a szilíciummal gyakran találkozunk [188] ; fémes üzemanyagként működnek [189] . A bórt pirotechnikai iniciátorokhoz (más nehezen iniciálható anyagok meggyújtásához) és késleltetett hatású készítményekben használják , amelyek állandó sebességgel égnek [190] . A bór-karbidot a bárium vagy hexaklór -etán mérgezőbb keverékeinek lehetséges helyettesítőjeként azonosították füstlőszerekben, fáklyákban és tűzijátékokban [191] . A szilícium a bórhoz hasonlóan az iniciátor és a moderátor keverékének része. Az adalékolt germánium szabályozott égési sebességű termitüzemanyagként működhet [n 15] . Az arzén-triszulfid As 2 S 3 -at a régi haditengerészeti jelzőlámpákban használták ; tisztelgésben fehér csillagok készítésére [193] ; keverékekben sárga füstszűrővel ; és iniciátor kompozíciókban [194] . Az antimon-triszulfid Sb 2 S 3 fehér fényt biztosító tűzijátékokban, valamint villogást és hangos hangokat keltő keverékekben található [195] . A tellúrt késleltetett hatású keverékekben és a detonátorsapkás iniciátor összetételében alkalmazták [196] .

A szenet, alumíniumot, foszfort és szelént hasonlóan használják fel. A szén fekete por formájában tűzijáték-hajtóanyagok, robbanó töltetek és hanghatás-keverékek, valamint időgyújtók és katonai gyújtók összetevője [197] [n 16] . Az alumínium gyakori pirotechnikai összetevő [188] , és széles körben használják fény- és hőtermelő képessége miatt [199] , beleértve a termitkeverékeket is [200] . A foszfor megtalálható a füst- és gyújtólőszerekben, a játékfegyverekben használt papírsapkákban és a parti kekszekben [201] . A szelént ugyanúgy használták, mint a tellúrt. [196]

Félvezetők és elektronika

Valamennyi elemet, amelyet általában metalloidoknak (vagy vegyületeiknek) neveznek, használnak a félvezető- vagy szilárdtest-elektronikai iparban [202] .

A bór bizonyos tulajdonságai korlátozzák félvezetőként való használatát. Magas olvadáspontja van, egykristályokat viszonylag nehéz előállítani, a szabályozott szennyeződések bejuttatása és visszatartása nehézkes [203] .

A szilícium a vezető kereskedelmi félvezető; ez képezi a modern elektronika (beleértve a szabványos napelemeket is) [204] és az információs és kommunikációs technológiák [205] alapját . Ez annak ellenére történt, hogy a 20. század eleji félvezetőkutatást "piszokfizikának" tekintették, és nem érdemeltek különösebb figyelmet [206] .

A germániumot a félvezető eszközökben nagyrészt felváltotta a szilícium, amely olcsóbb, magasabb üzemi hőmérsékleten rugalmasabb, és kényelmesebb a mikroelektronikai gyártási folyamatokban [111] . A germánium még mindig a félvezető szilícium-germánium „ötvözetek” alkotóeleme, és egyre gyakrabban használják őket, különösen vezeték nélküli kommunikációs eszközökben; az ilyen ötvözetekben a germániumban a nagyobb hordozómobilitást használják. 2013- ban grammos mennyiségben számoltak be a félvezető germanán szintéziséről . Egy atom vastagságú germániumatomok lapjaiból áll, amelyek hidrogéncsoportjai a grafánhoz hasonlóan a felületen eloszlanak . Az elektronok mobilitása több mint tízszerese a szilíciuménak és ötszöröse a germániuménak, és úgy vélik, hogy optoelektronikai és mérési alkalmazásokban rejlik [207] . 2014-ben egy germánium huzal anód kifejlesztéséről számoltak be, amely több mint kétszeresére növeli a lítium-ion akkumulátorok kapacitását [208] . Ugyanebben az évben Li és munkatársai arról számoltak be, hogy az elektronikában való használatra elég nagy méretű, hibamentes grafénkristályokat germánium szubsztrátumon lehet növeszteni, és eltávolítani róla [209] .

Az arzén és az antimon normál állapotukban nem félvezetők . Mindkettő III-V típusú félvezetőt alkot (például GaAs, AlSb vagy GaInAsSb), amelyekben az atomonkénti vegyértékelektronok átlagos száma megegyezik a szén alcsoport elemeinek számával . Ezek a vegyületek bizonyos speciális alkalmazásokban előnyösek [210] . Az antimon nanokristályok hozzájárulhatnak a lítium-ion akkumulátorok nagyobb teljesítményű nátrium-ion akkumulátorokra való cseréjéhez [211] .

A tellúrt, amely normál állapotában félvezető, elsősorban az AIIBVI típusú félvezető kalkogenidek komponenseként használják ; amelyeket az elektrooptikában és az elektronikában használnak [212] . A kadmiumtelluridot (CdTe) a napelem modulokban használják magas konverziós hatékonysága, alacsony gyártási költsége és 1,44 eV-os sávszélessége miatt, ami lehetővé teszi a sugárzás elnyelését széles hullámhossz-tartományban [204] . A szelénnel és antimonnal adalékolt bizmuttellurid (Bi 2 Te 3 ) a hűtésre vagy hordozható energiában használt termoelektromos eszközök alkotóeleme [213] .

Öt metalloid – bór, szilícium, germánium, arzén és antimon – található a mobiltelefonokban (legalább 39 másik fémmel és nemfémmel együtt) [214] . Várhatóan a tellúr is talál majd ilyen felhasználást [215] . A kevésbé ismert metalloidok közül a foszfort, a galliumot (különösen) és a szelént használják a félvezető technológiában. A foszfort nyomokban n-típusú félvezetők adalékanyagaként használják [216] . A galliumvegyületek kereskedelmi felhasználását a félvezetők uralják – integrált áramkörökben, mobiltelefonokban, lézerdiódákban , LED -ekben , fotodetektorokban és napelemekben [217] . A szelént napelemek gyártásában [218] és nagyenergiájú túlfeszültség-védelmi berendezésekben [219] használják .

A topológiai szigetelők közé tartozik a bór, a szilícium, a germánium, az antimon és a tellúr [220] , valamint a nehezebb fémek és metalloidok, mint például az Sm, Hg, Tl, Pb, Bi és Se [221] . Ezek olyan ötvözetek [222] vagy vegyületek, amelyek ultrahideg hőmérsékleten vagy szobahőmérsékleten (összetételüktől függően) fémes vezetők a felületükön, de ömlesztve szigetelők [223] . A kadmium-arzenid Cd 3 As 2 körülbelül 1 K hőmérsékleten Dirac félfém, a grafén ömlesztett elektronikus analógja, amelyben az elektronok hatékonyan, tömeg nélküli részecskék formájában mozognak [224] . Úgy gondolják, hogy ez a két anyagosztály potenciálisan alkalmazható kvantumszámítási területen [225] .

Nómenklatúra és történelem

A metalloid szó a latin metallum ("fém") és a görög oeides ("formában vagy megjelenésben hasonló ") szóból származik [226] . Más elnevezéseket is néha felcserélhetően használnak, bár sok közülük más, nem feltétlenül felcserélhető jelentése is van: amfoter elem [227] , határelem [228] , félfém [229] , félfémes ferromágnes [230] , majdnem fém [231] . metafém [232] , félvezető [233] , félfém [234] és részfém [235] . Az "amfoter elemet" néha tágabb értelemben használják, és magában foglalja az oxianionok képzésére képes átmeneti fémeket , például a krómot és a mangánt [236] . Félig fém ferromágnes  – a fizikában olyan vegyületre (például króm-dioxidra ) vagy ötvözetre utal, amely ferromágnesként és szigetelőként is működhet . A "meta-fémet" néha bizonyos fémek ( Be , Zn , Cd , Hg , In , Tl , β-Sn , Pb ) helyett használják, amelyek a standard periódusos táblázatokban a metalloidoktól balra helyezkednek el. Ezek a fémek többnyire diamágnesesek [237] , és hajlamosak torz kristályszerkezeteket, alacsonyabb elektromos vezetőképességet és amfoter (gyengén bázikus) oxidokat képezni, mint a fémek [238] . A "félfém" kifejezés néha lazán vagy kifejezetten olyan fémekre vonatkozik, amelyek kristályszerkezete, elektromos vezetőképessége vagy elektronikus szerkezete nem teljes fémes karakterű. Ilyen például a gallium [239] , az itterbium [240] , a bizmut [241] és a neptunium [242] . Az amfoter elem és a félvezető elnevezés azért problematikus, mert egyes elemek, amelyeket metalloidoknak neveznek, nem mutatnak észrevehető amfoter tulajdonságokat (pl. bizmut) [243] vagy félvezető tulajdonságokat (polónium) [244] legstabilabb formájukban.

Eredet és felhasználás

A "metalloid " kifejezés eredete és használata zavaros. Eredete az ókor óta próbálkozásokon alapul, amelyek a fémek leírására irányulnak, és megkülönböztetik gyakori és kevésbé jellemző formáit. A 19. század elején használták először a vízben lebegő fémekre (nátrium és kálium), később pedig tágabban a nemfémekre. Az ásványtanban egy fémes megjelenésű ásvány leírására való korábbi felhasználás egészen 1800-ig vezethető vissza [245] . A 20. század közepe óta használják köztes vagy határkémiai elemek jelölésére [246] [n 17] . A Tiszta és Alkalmazott Kémia Nemzetközi Uniója (IUPAC) korábban javasolta a metalloid kifejezés elhagyását, és javasolta a félmetál kifejezés használatát [248] . Ez utóbbi kifejezés használatát legutóbb Atkins és munkatársai [2] nyilvánították elfogadhatatlannak, mert ennek más jelentése van a fizikában – amely pontosabban az anyag elektronikus sávszerkezetére vonatkozik, nem pedig az elem általános osztályozására. . A nómenklatúrával és terminológiával kapcsolatos legutóbbi IUPAC-kiadványok nem adnak útmutatást a „metaloid” vagy a „semimetal” kifejezések használatára vonatkozóan [249] .

Elemek, amelyeket általában metalloidoknak neveznek

Az ebben a részben megadott tulajdonságok az elemekre vonatkoznak, amelyek termodinamikailag legstabilabb formájukban vannak környezeti feltételek mellett.

Bor

A tiszta bór egy ragyogó ezüstszürke kristályos anyag [251] . Kevésbé sűrű, mint az alumínium (2,34 versus 2,70 g/cm 3 ), emellett kemény és törékeny is. Normál körülmények között gyakorlatilag nem reagál más vegyszerekkel, kivéve a fluort [252] , olvadáspontja 2076 °C (vö. acél ~1370 °C) [253] . A bór félvezető [254] ; elektromos vezetőképessége szobahőmérsékleten 1,5 × 10 -6 S cm -1 [255] (körülbelül 200-szor kisebb, mint a csapvízé) [256] , a sávszélesség pedig megközelítőleg 1,56 eV [257] [n 18] . Mengyelejev megjegyezte, hogy "a bór szabad állapotban többféle formában jelenik meg, amelyek a fémek és a nemfémek között köztes helyet foglalnak el" [259] .

A bór szerkezeti kémiáját kis atommérete és viszonylag magas ionizációs energiája uralja. Egy bóratomonként csak három vegyértékelektronnal egy egyszerű kovalens kötés nem követheti az oktettszabályt [260] . A fémes kötés gyakori eredmény a nehezebb bórvegyületek között, de ez általában alacsony ionizációs energiát igényel [261] . Ehelyett kis mérete és nagy ionizációs energiája miatt a bór (és szinte valamennyi allotróp) [n 19] alapvető szerkezeti egysége a B 12 ikozaéderhalmaz . A 12 bóratomhoz kapcsolódó 36 elektronból 26 13 delokalizált molekulapályán található; a maradék 10 elektront az ikozaéderek közötti két- és háromközpontú kovalens kötések kialakítására használják [263] . Ugyanez a motívum, valamint deltaéderes változatok vagy töredékek láthatók fémboridokban és -hidrid-származékokban, valamint egyes halogenidekben [264] .

A bórban a kémiai kötés közbenső viselkedést mutat a fémek és a nem fémes szilárd anyagok között kovalens hálózattal (például gyémánttal ) [265] . A B, C, N, Si és P nemfémesből fémes állapotba való átalakításához szükséges energia becslések szerint rendre 30, 100, 240, 33 és 50 kJ/mol. Ez jelzi a bór közelségét a fém-nemfém határfelülethez [266] .

A bór kémiájának nagy része nem fémes jellegű [266] . A nehezebb rokonoktól eltérően nem tud sem egyszerű B 3+ kationt , sem hidratált [B(H 2 O) 4 ] 3+ iont képezni [267] . A bóratom kis mérete számos intersticiális boridötvözet előállítását biztosítja [268] . A bór és az átmenetifémek analógiáját figyelték meg a komplexek [269] és adduktok képződésében (például BH 3 + CO → BH 3 CO és hasonlóképpen Fe(CO) 4 + CO → Fe(CO) 5 ) [ n 20] , valamint a klaszterek geometriai és elektronikus struktúráiban is, például [B 6 H 6 ] 2- és [Ru 6 (CO) 18 ] 2- [271] [n 21] . A bór vizes kémiáját sokféle poliborát anion képződése jellemzi [273] . Tekintettel a nagy töltés/méret arányra, a bór szinte minden vegyületében kovalensen kötődik [274] , kivéve a boridokat , mivel ezek összetételüktől függően kovalens, ionos és fémes kötőkomponenseket is tartalmaznak [275] [n 22 ] ] . Az egyszerű bináris vegyületek, például a bór-triklorid Lewis-savak, mivel három kovalens kötés kialakulása lyukat hagy az oktettben , amelyet a Lewis-bázis által biztosított elektronpárral lehet kitölteni [260] . A bór erős affinitást mutat az oxigénhez , és meglehetősen kiterjedt borátkémiával rendelkezik . A B 2 O 3 oxid polimer szerkezetű [278] , gyengén savas [279] [n 23] és üveget képez [285] . A bór szerves fémvegyületei [n 24] a 19. század óta ismertek (lásd Organoboron vegyületek ) [287] .

Szilícium

A szilícium szilárd kristályos anyag, kékesszürke fémes fényű [288] . A bórhoz hasonlóan sűrűsége kisebb (2,33 g/cm 3 ), mint az alumíniumé, emellett kemény és törékeny is [289] . Ez egy viszonylag inert elem. Rochow [290] szerint a masszív kristályos forma (különösen tiszta formájában) "meglepően közömbös minden savval szemben, beleértve a hidrogén- fluoridot is ". A kevésbé tiszta szilícium és porított formája eltérően érzékeny az erős vagy forró savakra, valamint a gőzre és a fluorra [291] . A szilícium forró vizes lúgokban hidrogénfejlődéssel oldódik , akárcsak a fémek [292] , mint a berillium, alumínium, cink, gallium vagy indium [293] . 1414 °C-on olvad. A szilícium egy félvezető, amelynek elektromos vezetőképessége 10 −4  S cm −1 [294] , sávszélessége pedig körülbelül 1,11 eV [295] . Amikor megolvad, a szilícium fémesebbé válik [296] , elektromos vezetőképessége 1,0-1,3 · 10 4  S • cm −1 , hasonlóan a folyékony higanyhoz [297] .

A szilícium kémiája általában nem fémes (kovalens) jellegű [298] . A kation képződése nem ismert [299] . A szilícium ötvözeteket képezhet fémekkel, például vassal és rézzel [300] . Kevésbé anionos viselkedést mutat, mint a közönséges nemfémek [301] . Oldatának kémiai összetételére az oxianionok képződése jellemző [302] . A szilícium-oxigén kötés nagy szilárdsága meghatározza a szilícium kémiai viselkedését [303] . A polimer-szilikátok, amelyek SiO 4 tetraéderes egységekből állnak, amelyek oxigénatomokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz, a leggyakoribb és legfontosabb szilíciumvegyületek [304] . A kötött trigonális és tetraéderes BO 3 vagy BO 4 egységeket tartalmazó polimer borátok hasonló szerkezeti elveken alapulnak [305] . Az oxid SiO 2 polimer szerkezetű [278] , gyengén savas [306] [n 25] és üveget képez [285] . A hagyományos fémorganikus kémia magában foglalja a szilícium-szénvegyületeket (lásd szerves szilícium ) [310] .

Germánium

A germánium fényes szürkésfehér szilárd anyag [311] . Sűrűsége 5,323 g/cm3 , kemény és törékeny [312] . Szobahőmérsékleten többnyire kémiailag semleges [314] , de forró tömény kénsav vagy salétromsav lassan elpusztítja [315] . A germánium a nátronlúggal is reagál, és nátrium-germanát Na 2 GeO 3 -ot és hidrogéngázt képez [316] . 938 °C-on olvad. A germánium egy félvezető, amelynek elektromos vezetőképessége körülbelül 2 × 10 -2.  cm • cm −1 és a sávköz 0,67 eV [317] . A folyékony germánium a folyékony higanyhoz hasonló elektromos vezetőképességű fémvezető [318] .

A germánium kémiájának nagy része a nemfémekre jellemző [319] . Nem világos, hogy a germánium kationt képez-e, kivéve azokat a jelentéseket, amelyek a Ge 2+ ion létezéséről szólnak számos ezoterikus vegyületben [n 26] . Fémekkel, például alumíniummal és arannyal ötvözeteket képezhet [332] . Kevésbé anionos viselkedést mutat, mint a közönséges nemfémek [301] . Oldatának kémiai összetételére az oxianionok képződése jellemző [302] . A germánium általában négy vegyértékű (IV) vegyületeket képez, és kevésbé stabil kétértékű (II) vegyületeket is képezhet, amelyekben inkább fémként viselkedik [333] . Az összes fő szilikáttípus germánium-analógját előállították [334] . A germánium fémes jellegét az oxosavak különféle sóinak képződése is bizonyítja . Foszfát [(HPO 4 ) 2 Ge H 2 O] és nagyon stabil trifluor-acetát Ge(OCOCF 3 ) 4 , valamint Ge 2 (SO 4 ) 2 , Ge(ClO 4 ) 4 és GeH 2 (C 2 O 4 ) 3 [335] . A GeO 2 oxid polimer [278] , amfoter [336] és üveget képez [285] . A dioxid savas oldatokban oldódik (a GeO-monoxid még inkább), és ezt néha a germánium fémek közé sorolják [337] . Az 1930-as évekig a germánium rosszul vezető fémnek számított [338] ; a későbbi írók néha fémnek minősítették [339] . Mint minden fémnek nevezett elemnek, a germániumnak is bevált fémorganikus kémiája van (lásd az organogermánium kémiáját ) [340] .

Arzén

Az arzén egy szürke szilárd anyag, fémes árnyalattal. Sűrűsége 5,727 g/cm 3 , törékeny és közepesen kemény (nagyobb, mint az alumínium; kisebb, mint a vas ) [341] . Száraz levegőn stabil, nedves levegőn viszont arany-bronz patina képződik, amely további expozíció hatására megfeketedik. Az arzén reakcióba lép salétromsavval és tömény kénsavval. Reagál olvasztott nátrium-hidroxiddal Na 3 AsO 3 arzenátot és hidrogéngázt képezve [342] . Az arzén 615 °C-on szublimál . A gőz citromsárga színű és fokhagyma illata van [343] . Az arzén csak 38,6 atm nyomáson , 817 °C-on olvad meg [344] . Ez egy félfém, amelynek elektromos vezetőképessége körülbelül 3,9 × 10 4  S cm −1 [345] , és 0,5 eV sávátfedése [346] [n 27] . A folyékony arzén egy félvezető, amelynek sávszélessége 0,15 eV [348] .

Kémiai összetételében az arzén túlnyomórészt nem fémes [349] . Nem világos, hogy az arzén alkotja-e az [n 28] kationt . Számos fémötvözete többnyire rideg [357] . Kevésbé anionos viselkedést mutat, mint a közönséges nemfémek [301] . Oldatának kémiáját oxianionok képződése jellemzi [302] . Az arzén általában +3 vagy +5 oxidációs állapotú vegyületeket képez [358] . Szemléltető példák a halogenidek, oxidok és származékaik [304] . Háromértékű állapotban az arzén bizonyos fémes tulajdonságokat mutat [359] . A halogenideket víz hidrolizálja , de ezek a reakciók, különösen a klorid reakciói, reverzibilisek hidrogén-halogenid hozzáadásával [360] . Az oxid savas, de amint alább megjegyezzük, (gyengén) amfoter. A magasabb, kevésbé stabil ötértékű állapot erősen savas (nem fémes) tulajdonságokkal rendelkezik [361] . A foszforhoz képest az arzén erősebb fémes jellegét az oxosavak sóinak képződése jelzi, mint az AsPO 4 , As 2 (SO 4 ) 3 [n 29] és az arzén-acetát As(CH 3 COO) 3 [364] . Az oxid As 2 O 3 polimer [278] , amfoter [365] [n 30] és üveget képez [285] . Az arzén kiterjedt fémorganikus kémiával rendelkezik (lásd : Szerves vegyületek kémiája ) [368] .

Antimon

Az antimon ezüstös-fehér szilárd anyag, kék árnyalattal és ragyogó fényű [342] . Sűrűsége 6,697 g/cm 3 , törékeny és közepesen kemény (több, mint az arzén; kevesebb, mint a vas; körülbelül annyi, mint a réz) [341] . Szobahőmérsékleten ellenáll a levegőnek és a nedvességnek. Tömény salétromsav hatásának van kitéve, így hidratált Sb 2 O 5 - pentoxid képződik . Aqua regia-ból pentaklorid SbCl 5, forró tömény kénsav pedig Sb 2 (SO 4 ) 3 szulfátot ad [369] . Az olvadt lúg nem befolyásolja [370] . Az antimon hevítés közben képes kiszorítani a hidrogént a vízből: 2Sb + 3H 2 O → Sb 2 O 3 + 3H 2 [371] . 631 °C-on olvad. Az antimon egy félfém, amelynek elektromos vezetőképessége körülbelül 3,1 × 10 4  S cm −1 [372] és 0,16 eV sávátfedés [346] [n 31] . A folyékony antimon egy fémes vezető, amelynek elektromos vezetőképessége körülbelül 5,3 × 10 4  S • cm −1 [374] .

Az antimon kémiájának nagy része a nemfémekre jellemző [375] . Az antimonnak határozott kationos kémiája van [376] , savas vizes oldatokban SbO + és Sb(OH) 2 + van [377] [n 32] ; az Sb 8 (GaCl 4 ) 2 vegyületet , amely az Sb 8 2+ homopolikációt tartalmazza , 2004-ben állították elő [379] . Ötvözeteket képezhet egy vagy több fémmel, például alumíniummal [380] , vassal, nikkellel , rézzel, cinkkel, ónnal, ólommal és bizmuttal [381] . Az antimon kevésbé hajlamos anionos viselkedésre, mint a közönséges nemfémek [301] . Oldatának kémiáját oxianionok képződése jellemzi [302] . Az arzénhoz hasonlóan az antimon is általában +3 vagy +5 oxidációs állapotú vegyületeket képez [358] . Szemléltető példák a halogenidek, oxidok és származékaik [304] . A +5 állapot kevésbé stabil, mint a +3, de viszonylag könnyebben elérhető, mint arzénnel. Ennek oka az arzénmag 3d 10 elektronjai által biztosított gyenge árnyékolás . Összehasonlításképpen, az antimonnak (mint nehezebb atomnak) könnyebben oxidálódó hajlama részben ellensúlyozza 4d 10 héjának hatását [382] . A tripopozitív antimon amfoter; a pentapozitív antimon (túlnyomórészt) savas [383] . A 15. csoport fémes jellegének növekedésével összhangban az antimon sókat vagy sószerű vegyületeket képez, beleértve az Sb(NO 3 ) 3 nitrátot , az SbPO 4 foszfátot , az Sb 2 (SO 4 ) 3 szulfátot és az Sb(ClO 4 ) 3 -at. perklorát [384] . Ellenkező esetben a savas Sb 2 O 5 pentoxid bizonyos bázikus (fémes) viselkedést mutat, mivel erősen savas oldatokban feloldódva SbO oxikationt képez.
2<sup>+</sup> [385] . Az Sb 2 O 3 oxid polimer [278] , amfoter [386] és üveget képez [285] . Az antimon kiterjedt fémorganikus összetételű (lásd az antimon kémiáját ) [387] .

Tellúr

A tellúr egy ezüstös-fehér fényes szilárd anyag [389] . Sűrűsége 6,24 g/cm 3 , törékeny és az általánosan elismert metalloidok közül a legpuhább, valamivel keményebb, mint a kén [341] . A tellúr nagy darabjai stabilak a levegőben. A finomra őrölt forma nedvesség jelenlétében levegő hatására oxidálódik. A tellúr forrásban lévő vízzel vagy frissen 50°C-on is reakcióba lép, és dioxidot és hidrogént képez: Te + 2H 2 O → TeO 2 + 2H 2 [390] . Reagál (különböző mértékben) salétromsavval, kénsavval és sósavval, és olyan vegyületeket képez, mint a TeSO 3 szulfoxid vagy a tellursav H 2 TeO 3 [391] , alkáli-nitrát (Te 2 O 4 H) + (NO 3 ) - [ 392 ] , vagy szulfát-oxid Te 2 O 3 (SO 4 ) [393] . Forrásban lévő lúgokban feloldódik, így tellurit és tellurid keletkezik: 3Te + 6KOH = K 2 TeO 3 + 2K 2 Te + 3H 2 O, amely reakció megy végbe vagy reverzibilis a hőmérséklet emelkedésével vagy csökkenésével [394] .

Magasabb hőmérsékleten a tellúr kellően képlékeny az extrudáláshoz [395] . Olvadáspont: 449,51 °C. A kristályos tellúr szerkezete párhuzamos végtelen spirális láncokból áll. A lánc szomszédos atomjai közötti kötés kovalens, de bizonyíték van a különböző láncok szomszédos atomjai között gyenge fémes kölcsönhatásra [396] . A tellúr egy félvezető, amelynek elektromos vezetőképessége körülbelül 1,0 S cm −1 [397] , sávszélessége pedig 0,32-0,38 eV [398] . A folyékony tellúr egy félvezető, amelynek olvadó elektromos vezetőképessége körülbelül 1,9 × 10 3  S • cm −1 . A túlhevített folyékony tellúr fémes vezető [399] .

A tellúr kémiájának nagy része a nemfémekre jellemző [400] . Bizonyos kationos viselkedést mutat. A dioxid feloldódik savban, így keletkezik a trihidroxotellurium(IV) ion Te(OH) 3 + [401] [404] ; vörös Te 4 2+ ionok és sárgás-narancssárga Te 6 2+ ionok keletkeznek, amikor a tellúrt hidrogén-fluoriddal (HSO 3 F) vagy folyékony kén-dioxiddal (SO 2 ) oxidálják [405] . Ötvözeteket alkothat alumíniummal, ezüsttel és ónnal [406] . A tellúr kevésbé anionos viselkedést mutat, mint a közönséges nemfémek [301] . Oldatának kémiai összetételére az oxianionok képződése jellemző [302] . A tellúr általában olyan vegyületeket képez, amelyek oxidációs állapota -2, +4 vagy +6. A +4 állapot a legstabilabb [390] . Az X x Te y összetételű telluridok könnyen képződnek a legtöbb más elemmel, és a leggyakoribb tellúr ásványok. A nem sztöchiometria elterjedt, különösen az átmenetifémeknél. Sok tellurid fémötvözetnek tekinthető [407] . A tellúr fémes jellegének a könnyebb kalkogénekhez képest tapasztalható növekedése tovább tükröződik a hidroxisavak különféle egyéb sóinak képződéséről szóló beszámolókban, mint például a bázikus szelenát 2TeO 2 · SeO 3 és hasonló perklorát és perjodát 2TeO 2 · HXO 4 [408] . A tellúr polimer [278] , amfoter [386] és üveges oxid [285] TeO 2 -t képez . Ez egy "feltételes" üvegképző oxid - nagyon kevés adalékanyaggal képez üveget. A tellúrnak kiterjedt fémorganikus kémiája van (lásd a Tellúr kémiáját ) [409] .

Kevésbé metalloidként ismert elemek

Carbon

A szenet általában nemfémek közé sorolják [411] , de van néhány fémes tulajdonsága, és néha metalloidként is osztályozzák [412] . A hatszögletű szén (grafit) a szén termodinamikailag legstabilabb allotrópja környezeti körülmények között [413] . Fényes megjelenésű [414] és meglehetősen jó elektromos vezető [415] . A grafit réteges szerkezetű. Mindegyik réteg szénatomokból áll, amelyek egy hatszögletű rácsban három másik szénatomhoz kapcsolódnak . A rétegek egymásra vannak rakva, és szabadon tartják őket a van der Waals-erők és a delokalizált vegyértékelektronok [416] .

A fémhez hasonlóan a grafit vezetőképessége síkjai irányában a hőmérséklet emelkedésével csökken [417] [421] ; félfém elektronikus sávszerkezetével rendelkezik. A szén allotrópjai, beleértve a grafitot is, szubsztitúcióval, interkalációval vagy doppingolással képesek idegen atomokat vagy vegyületeket befogadni szerkezetükbe . A keletkező anyagokat "szénötvözeteknek" [422] nevezzük . A szén ionos sókat képezhet, például hidrogén-szulfátot, perklorátot és nitrátot (C +
24X - 0,2HX, ahol X = HSO 4 , ClO 4 ; és C +
24NEM- _
3.3HNO 3 ) [423] [424] . A szerves kémiában a szén összetett kationokat, úgynevezett karbokationokat képezhet , amelyekben a pozitív töltés a szénatomon van; példák: CH 3 + és CH 5 + és származékaik [425] .

A szén rideg [426] , és a síkjaira merőleges irányban félvezetőként viselkedik [417] . Kémiájának nagy része nem fémes [427] ; viszonylag nagy ionizációs energiája [428] , és a legtöbb fémhez képest viszonylag nagy elektronegativitása [429] . A szén anionokat képezhet, például C4- ( metanid ), C
22- ( acetilid ) és C
négy3- ( szeszkvikarbid vagy allilén ), az 1-3 főcsoportba tartozó fémekkel, valamint lantanidokkal és aktinidákkal alkotott vegyületekben [430] . Oxidja CO 2 szénsavat képez H 2 CO 3 [ 431] [n 33] .

Alumínium

Az alumíniumot általában a fémek közé sorolják [434] . Fényes, képlékeny és képlékeny, emellett magas elektromos és hővezető képességgel rendelkezik. A legtöbb fémhez hasonlóan szorosan záródó kristályszerkezetű [435] , és vizes oldatban kationt képez [436] .

Van néhány szokatlan tulajdonsága a fém számára; együtt tekintve [437] néha alapul szolgálnak az alumínium metalloidként való besorolásához [438] . Kristályszerkezetén az irányított kötések jelei mutatkoznak [439] . Az alumínium a legtöbb vegyületben kovalens kötést képez [440] . Az Al 2 O 3 oxid amfoter [441] és feltételesen üveget képez [285] . Az alumínium anionos aluminátokat képezhet [437] , ez a viselkedés nem fémes jellegű [71] .

Az alumínium metalloidként való besorolása ellentmondásos [442] , tekintettel számos fémes tulajdonságára. Így talán kivétel a mnemonikai szabály alól, hogy a fém-nem fém elválasztó vonal melletti elemek metalloidok [443] [n 34] .

Stott [445] az alumíniumot gyenge fémnek nevezi. Rendelkezik a fém fizikai tulajdonságaival, de a nemfém kémiai tulajdonságaival is rendelkezik. Steele [446] megjegyzi az alumínium paradox kémiai viselkedését: "Amfoter-oxidjában és sok vegyületének kovalens jellegében egy gyenge fémre hasonlít... Ennek ellenére nagyon elektropozitív fém . nagy negatív elektródpotenciál" Moody [447] azt mondja, hogy "az alumínium a" kémiai értelemben vett fémek és nemfémek" átlós határán van.

Szelén

A szelén határtulajdonságokat mutat a metalloidok és a nemfémek között [449] [n 35] .

Legstabilabb formáját, a szürke trigonális allotrópot néha "fémes" szelénnek nevezik, mert elektromos vezetőképessége több nagyságrenddel nagyobb, mint a vörös monoklin formáé [ 452] . A szelén fémes jellegét tovább erősíti ragyogása [453] és kristályszerkezete, amelyről úgy gondolják, hogy gyengén "fémes" szálközi kötéseket tartalmaz [454] . A szelén olvadt és viszkózus állapotban vékony szálakká húzható [455] , ami azt mutatja, hogy nem hajlandó "nem fémekre jellemző magas pozitív oxidációs állapotot" elérni [456] . Ciklikus polikationokat képezhet (például Se
nyolc2+ ) óleumokban oldva [457] (ez a tulajdonság a kén és a tellúr esetében megfigyelhető), valamint hidrolizált kationos só trihidroxoszelén (IV) perklorát formájában [Se(OH) 3 ] + ClO
négy- [458] .

A szelén nem fémes jellege a nagy tisztaságú forma ridegségében [453] és alacsony elektromos vezetőképességében (~ 10-9-10-12  S cm - 1 ) nyilvánul meg [95] . Ez az érték hasonló vagy kisebb, mint a nemfémes brómoké (7,95 ⋅10-12 S  cm – 1 ) [459] . A szelén a félvezető elektronikus sávszerkezetével rendelkezik [460] , és folyékony formában is megőrzi félvezető tulajdonságait [460] . Viszonylag magas [461] elektronegativitása van (2,55 a felülvizsgált Pauling-skálán). Kémiai összetétele főként nemfémes anionos Se 2- , SeO formákból áll
32- és SeO
négy2- [462] .

A szelént általában metalloidként írják le a környezetkémiai irodalomban [463] . Úgy mozog a vízi környezetben, mint az arzén és az antimon [464] ; vízben oldódó sói magasabb koncentrációban az arzénéhez hasonló toxikológiai profillal rendelkeznek [465] .

Polonius

A polónium kissé "kimondottan fémes" [244] . Mindkét allotróp formája fémes vezető [244] . Savakban oldódik, rózsaszín Po 2+ kationt képez és kiszorítja a hidrogént: Po + 2 H + → Po 2+ + H 2 [466] . A polónium számos sója ismert [467] . Az oxid PoO 2 túlnyomórészt lúgos jellegű [468] . A polónium gyenge oxidálószer, ellentétben a legkönnyebb rokon oxigénnel: erősen lúgos körülmények szükségesek a Po 2 -anion vizes oldatban történő képzéséhez [469] .

Nem világos, hogy a polónium képlékeny vagy rideg, de a rugalmassági állandók számítása alapján feltételezhető, hogy képlékeny lesz [470] . Egyszerű köbös kristályszerkezettel rendelkezik . Egy ilyen szerkezet több csúszási rendszerrel rendelkezik , és "nagyon alacsony alakíthatóságot, és ezért alacsony törésállóságot eredményez" [471] .

A polónium halogenideiben és polonidjaiban nem fémes jelleget mutat . A halogenidek általában a nemfém-halogenidekre jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek (illékonyak, könnyen hidrolizálhatók és szerves oldószerekben oldódnak ) [472] . Számos fémpolonid ismert, amelyeket elemek együttes felmelegítésével 500-1000 °C-ra állítanak elő, és amelyek Po 2 -aniont tartalmaznak [473] .

Astate

A halogénhez hasonlóan az asztatint általában nemfémek közé sorolják [474] . Van néhány figyelemre méltó fémes tulajdonsága [475] , és néha vagy metalloidnak [476] vagy (ritkábban) fémnek [n 36] sorolják be . Közvetlenül 1940-es felfedezése után az első kutatók fémnek tekintették [478] . 1949-ben a legnemesebb (nehezen redukálható ) nemfémnek, valamint viszonylag nemes (nehezen oxidálható) fémnek is nevezték [479] . 1950-ben az asztatint halogénként és (tehát) reaktív nemfémként írták le [480] . 2013-ban a relativisztikus modellezés alapján azt jósolták, hogy az asztatin egy monoatomos fém, amelynek felületközpontú köbös kristályszerkezete van [481] .

Egyes szerzők megjegyezték az asztatin egyes tulajdonságainak fémes természetét. Mivel a jód a síkjai irányában félvezető, és mivel a halogének egyre fémesebbé válnak az atomszám növekedésével, azt feltételezték, hogy az asztatin fém lenne, ha kondenzált fázist tud alkotni [482] [n 37] . Az asztatin folyékony halmazállapotban lehet fémes annak alapján, hogy a ~42 kJ/mol-nál nagyobb párolgási entalpiájú (∆H vap ) elemek folyékony állapotban fémesek [484] . Ezen elemek közé tartozik a bór [n 38] , a szilícium, a germánium, az antimon, a szelén és a tellúr. A kétatomos asztatin számított ∆H vap értéke 50 kJ/mol vagy magasabb [488] ; kétértékű jód ∆H vap 41,71 [ 489] szinte nem éri el a küszöbértéket.

„A közönséges fémekhez hasonlóan [asztatin] még erősen savas oldatokból is hidrogén-szulfid által kicsapódik, és szabad formában kiszorul a szulfátoldatokból; az elektrolízis során lerakódik a katódra » [490] [n 39] . Az asztatin (nehéz)fémként való viselkedésére vonatkozó további jelek : "... pszeudohalogenid vegyületek képződése ... asztatin kationok komplexei ... három vegyértékű asztatin komplex anionjai ... valamint komplexek különböző szerves oldószerekkel " [492] . Azt is érvelték, hogy az asztatin kationos viselkedést mutat az At + és AtO + stabil formái révén erősen savas vizes oldatokban [493] .

Az asztatin néhány említett tulajdonsága nem fémes. Megjósolták, hogy a folyékony fázis létezésének szűk hőmérséklet-tartománya általában nem fémes tulajdonságokkal függ össze (olvadáspont 302 °C; 337 b.p. °C) [494] , bár a kísérleti adatok szerint alacsonyabb forráspont kb. 230 ± 3 °C Batsanov az asztatin számított sávszélességét 0,7 eV-nak adja meg [495] ; ez összhangban van azzal a ténnyel, hogy a nemfémeknek (a fizikában) külön vegyérték- és vezetési sávjuk van, és így vagy félvezetők vagy szigetelők [496] . A vizes oldatban lévő asztatin kémiai összetételét elsősorban a különböző anionos részecskék képződése jellemzi [497] . Legtöbb ismert vegyülete a jódra hasonlít [498] , amely halogén és nemfém [499] . Ilyen vegyületek az asztatidok (XAt), az asztatátok (XAtO 3 ) és az egyértékű interhalogén vegyületek [500] .

Restrepo és munkatársai [501] arról számoltak be, hogy az asztatin jobban hasonlít a polóniumhoz, mint a halogénhez. Ezt 72 elem ismert és interpolált tulajdonságainak részletes összehasonlító vizsgálata alapján tették.

Kapcsolódó fogalmak

Közel a metalloidokhoz

A periódusos rendszerben az általánosan elismert metalloidokkal szomszédos elemek némelyike, bár általában fémnek vagy nemfémnek minősül , az angol szakirodalomban a metalloidokhoz hasonló tulajdonságokkal rendelkező elemek csoportját alkotják, amelyeket közel-metalloidoknak neveznek [505] , és ezeket jellemezzük. metalloid tulajdonságok jelenlétével. A fém-nemfém választóvonaltól balra ilyen elemek a gallium [506] , az ón [507] és a bizmut [508] . Szokatlan csomagolási szerkezetet [509] , kiemelkedő kovalens kémiát (molekuláris vagy polimer) [510] és amfoter tulajdonságokat [511] mutatnak . Az elválasztó vonaltól jobbra a szén [512] , a foszfor [513] , a szelén [514] és a jód [515] . Fémes fényt, félvezető tulajdonságokat és delokalizált karakterű kötés- vagy vegyértéksávokat mutatnak. Ez a környezeti körülmények között termodinamikailag legstabilabb formáikra utal: szén mint grafit; a foszfor feketefoszforként [n 41] , a szelén pedig szürke szelénként.

Allotrópok

Az elemek különféle kristályformáit allotrópoknak nevezzük . Egyes allotrópok, különösen a fémek és nemfémek közötti hagyományos választóvonal közelében vagy közelében elhelyezkedő elemek (a periódusos rendszerben) kifejezettebb fémes, metalloid vagy nemfémes viselkedést mutatnak, mint mások [519] . Az ilyen allotrópok megléte megnehezítheti ezen elemek osztályozását [520] .

Az ónnak például két allotrópja van: tetragonális "fehér" β-ón és köbös "szürke" α-ón. A fehér ón nagyon fényes, képlékeny és alakítható fém. Szobahőmérsékleten vagy felette stabil forma, elektromos vezetőképessége 9,17 × 10 4  cm cm – 1 (a réz vezetőképességének ~1/6-a) [521] . Az ónszürke általában szürke mikrokristályos por formájában van, és rideg, félig fényes kristályos vagy polikristályos formában is előállítható. 13,2 °C alatt stabil forma, elektromos vezetőképessége (2-5) × 10 2  S cm −1 (a fehér ón ~ 1/250-a) [522] . A szürke ón ugyanolyan kristályszerkezetű, mint a gyémánt. Úgy viselkedik, mint egy félvezető (mintha a sávszélessége 0,08 eV lenne), de a félfém elektronikus sávszerkezete [523] . Vagy nagyon gyenge fémnek [524] , metalloidnak [525] , nem fémnek [526] vagy metalloidhoz közeli elemnek [508] nevezik .

A szén gyémánt allotrópja egyértelműen nem fémes, félig átlátszó, elektromos vezetőképessége alacsony, 10-14 és 10-16  S cm - 1 között [527] . A grafit elektromos vezetőképessége 3 × 10 4  S cm −1 [528] , ami egy fémre jellemzőbb adat. A foszfor, a kén, az arzén, a szelén, az antimon és a bizmut szintén kevésbé stabil allotrópokkal rendelkeznek, amelyek eltérő viselkedést mutatnak [529] .

Elosztás, kitermelés és árak

Z Elem gramm/tonna
nyolc Oxigén 461 000
tizennégy Szilícium 282 000
13 Alumínium 82 300
26 Vas 56 300
6 Szén 200
29 Réz 60
5 Bor tíz
33 Arzén 1.8
32 Germánium 1.5
47 Ezüst 0,075
34 Szelén 0,05
51 Antimon 0,02
79 Arany 0,004
52 Tellúr 0,001
75 Rénium 0,00000000077 × 10 -10
54 Xenon 0,000000000033 × 10 -11
84 Polónium 0,00000000000000022 × 10 -16
85 Asztatin 0,0000000000000000033 × 10 -20

Prevalencia

A táblázat a földkéregben található elemek tartalmát mutatja , amelyeket ritkán ismernek fel metalloidként [530] . Összehasonlításképpen néhány további elem is szerepel: oxigén és xenon (a leggyakrabban és legkevésbé elterjedt elemek stabil izotópokkal); vas és hajlított fémek réz, ezüst és arany; és a rénium, a legkevésbé elterjedt stabil fémek (általában a leggyakoribb fém az alumínium). Különféle mennyiségi becsléseket tettek közzé; gyakran bizonyos mértékig eltérnek [531] .

Loot

A felismert metalloidok oxidjaik vagy szulfidjaik kémiai redukciójával nyerhetők . Az eredeti formától és a gazdasági tényezőktől függően egyszerűbb vagy összetettebb extrakciós módszerek is alkalmazhatók [532] . A bórt általában a magnézium-trioxid redukciójával nyerik: B 2 O 3 + 3Mg → 2B + 3MgO; másodlagos kezelés után a kapott barna por 97%-os tisztaságú [533] . A nagyobb tisztaságú (> 99%) bórt illékony bórvegyületek, például BCl 3 vagy BBr 3 hevítésével állítják elő hidrogénatmoszférában (2BX 3 + 3H 2 → 2B + 6HX), vagy hőbomlási hőmérsékletre . A szilíciumot és a germániumot oxidjaikból úgy nyerik, hogy az oxidot szénnel vagy hidrogénnel hevítik: SiO 2 + C → Si + CO 2 ; GeO 2 + 2H 2 → Ge + 2H 2 O. Az arzént a pirittől (FeAsS) vagy az arzénpirittől (FeAs 2 ) melegítéssel választják el; vagy oxidjából szénnel való redukcióval nyerhető: 2As 2 O 3 + 3C → 2As + 3CO 2 [534] . Az antimont szulfidjából vasredukcióval nyerik : Sb 2 S 3 + 3Fe → 2Sb + 3FeS. A tellúrt oxidjából úgy nyerik ki, hogy azt NaOH vizes oldatában feloldják tellurit képződésével, majd elektrolitikus redukcióval : TeO 2 + 2NaOH → Na 2 TeO 3 + H 2 O [535] ; Na 2 TeO 3 + H 2 O → Te + 2NaOH + O 2 [536] . Egy másik lehetőség az oxid redukciója szénnel való égetéssel: TeO 2 + C → Te + CO 2 [537] .

A ritkábban metalloidoknak nevezett elemek előállításának technikái közé tartozik a természetes feldolgozás, az elektrolitikus vagy kémiai redukció vagy a besugárzás. A szén (grafit formájában) a természetben fordul elő, és az alapkőzet összezúzásával és a könnyebb grafit felszínre úsztatásával nyerik ki. Az alumíniumot úgy nyerik ki, hogy Al 2 O 3 oxidját olvadt kriolitban Na 3 AlF 6 -ban oldják , majd magas hőmérsékletű elektrolitikus redukcióval. A szelént a vert fémek X 2 Se (X = Cu, Ag, Au) szelenidjének pörkölésével nyerik szódahamuval , így szelenit nyernek: X 2 Se + O 2 + Na 2 CO 3 → Na 2 SeO 3 + 2X + CO 2 ; a szelenidet H 2 SO 4 kénsavval semlegesítjük, így H 2 SeO 3 szelénsavat kapunk ; ezt SO 2 átfújásával nyerik vissza , hogy elemi szelént kapjanak. A polónium és az asztatin elenyésző mennyiségben keletkezik bizmut besugárzásával [538] .

Árak

A felismert metalloidok és legközelebbi asztalszomszédaik általában kevesebbet érnek, mint az ezüst; csak a polónium és az asztatin drágább az aranynál jelentős radioaktivitásuk miatt. 2014. április 5-én a szilícium, az antimon és a tellúr, valamint a grafit, az alumínium és a szelén kis mintáinak (100 g-ig), valamint a grafitnak, alumíniumnak és szelénnek az ára átlagosan az ezüst árának körülbelül egyharmada (grammonként 1,5 USD vagy körülbelül 45 USD per gramm). uncia). A bór-, germánium- és arzénminták átlagosan körülbelül három és félszer drágábbak, mint az ezüst [n 42] . A polónium mikrogrammonként körülbelül 100 dollárért kapható [539] . Zalutsky és Prushinsky [540] hasonló költségeket becsül az asztatin előállításánál. Az áruként értékesített releváns cikkek árai jellemzően a mintaárnál (Ge) kétszer-háromszor olcsóbbtól a közel háromezerszer olcsóbbig (As) terjednek [n 43] .

Jegyzetek

Hozzászólások
  1. ↑ Vernon RE 2013, „Mely elemek fémek?”, Journal of Chemical Education, 2013. évf . 90, sz. 12, pp. 1703–1707, doi : 10.1021/ed3008457
  2. ↑ Jones [45] ezt írja: „Bár az osztályozás minden tudományágban fontos jellemző, mindig vannak nehéz esetek a határokon. Valójában az osztályhatár ritkán éles."
  3. ↑ Az elemek fémekre, metalloidokra és nemfémekre való szabványos szétválasztásának hiánya nem feltétlenül jelent problémát. Többé-kevésbé folyamatos az átmenet a fémekről a nemfémekre. Ennek a kontinuumnak egy bizonyos részhalmaza ugyanúgy szolgálhatja sajátos célját, mint bármely más [46] .
  4. ↑ A bórcsomagolás hatékonysága 38%; szilícium és germánium 34%; arzén 38,5%; antimon 41% és tellúr 36,4% [50] . Ezek az értékek alacsonyabbak, mint a legtöbb fémé (amelyek 80%-ának a csomagolási hatékonysága legalább 68%) [51] , de magasabbak, mint a nemfémek közé sorolt ​​elemeké. (A gallium szokatlan egy fémnél, mivel a csomagolási hatékonysága mindössze 39%.) [52] . További figyelemre méltó értékek a fémeknél a bizmutnál 42,9% [53] és a folyékony higanynál 58,5% [54] .) A nem fémek csomagolási hatékonysága: grafit 17% [55] , kén 19,2% [56] , jód 23,9% [56] , szelén 24,2% [56] és feketefoszfor 28,5% [53] .
  5. ↑ KülönösenA "Goldhammer - Hertzfeld -kritérium " az egyes atomok vegyértékelektronjait a helyükön tartó erők aránya, és az azonos elektronokra ható erők a szilárd vagy folyékony anyag atomjai közötti kölcsönhatások eredményeként. Ha az atomközi erők nagyobbak vagy egyenlőek, mint az atomerő, akkor a vegyértékelektronok leválanak a magról, és megjósolható a fém viselkedése [58] . Ellenkező esetben nem fémes viselkedés várható.
  6. ↑ Mivel az arány klasszikus érveken alapul [60] , nem veszi figyelembe azt a felfedezést, hogy a ~ 0,95 értékű polónium fémes típusú kötést hoz létre (nem kovalens kötést ), amikor a kristályszerkezetet relativisztikus elmélettel vizsgáljuk . [61] . Első közelítésként azonban okokat kínál az elemek közötti kötések fémes jellegének megjóslására [62].
  7. ↑ Jones (2010, 169–171. o.): "Bár az osztályozás a tudomány minden ágának alapvető jellemzője, mindig vannak nehéz esetek. Az osztályhatár ritkán éles... A tudósoknak nem szabad elaludniuk a nehéz esetek miatt. Amíg az osztályozási rendszer hasznos a gazdaságossági leírásokhoz, az ismeretek strukturálásához és a megértésünkhöz, és a nehéz esetek elenyészőek, tartsuk meg, ha a rendszer kevésbé hasznos, dobjuk el és cseréljük le más általánosan alapuló rendszerre. jellemzők."
  8. ↑ Oderberg [82] ontológiai alapon állítja , hogy minden, ami nem fém, a nemfémekhez tartozik, és ezek közé tartoznak a félfémek (azaz a metalloidok).
  9. ↑ Állítólag a kopernicium az egyetlen fém, amely szobahőmérsékleten gáznak számít. [88]
  10. ↑ A fémek elektromos vezetőképessége 6,9 ​​× 10 3 S cm -1 a mangán és 6,3 × 10 5 S cm -1 az ezüst esetében [92] .
  11. ↑ A metalloidok elektromos vezetőképességi értéke 1,5 × 10 -6 S cm • cm -1 bórnál 3,9 × 10 4 arzénig [94] . Ha a szelént metalloidként szerepeltetjük, az alkalmazható vezetőképességi tartomány ~10 -9 és 10 -12 S • cm -1 között kezdődik [95] .
  12. ↑ A nemfémek elektromos vezetőképessége ~ 10 -18 Sm • cm -1 elemi gázok esetén 3 × 10 4 grafitban [96] .
  13. ↑ Chedd [104] a metalloidokat úgy határozza meg, mint amelyek elektronegativitási értéke 1,8 és 2,2 között van ( Allred-Rochoe skála ). Ebbe a kategóriába tartozott a bór, a szilícium, a germánium, az arzén, az antimon, a tellúr, a polónium és az asztatin . Chadd munkáját áttekintve Adler [105] önkényesnek minősítette ezt a választást, mivel más elemek, amelyek elektronegativitása ebbe a tartományba esik, a réz , ezüst, foszfor, higany és bizmut. Javasolta továbbá, hogy a metalloidot "félvezetőként vagy félfémként" határozzák meg, és a bizmutot és a szelént ebbe a kategóriába sorolják.
  14. ↑ Egy 2012-ben publikált tanulmány azt sugallja, hogy a fém-metaloid üvegek egymással összekapcsolt atomi tömítési mintázattal jellemezhetők, amelyben a fémes és a kovalens kötőszerkezetek együtt léteznek. [178]
  15. ↑ Ge + 2 MoO 3 → GeO 2 + 2 MoO 2 reakcióról beszélünk . Arzén vagy antimon ( n-típusú elektrondonorok) hozzáadása növeli a reakció sebességét; gallium vagy indium ( p-típusú elektronakceptorok) hozzáadása csökkenti. [192]
  16. ↑ Ellern a "Military and Civilian Pyrotechnics" (1968) című művében megjegyzi, hogy a kormot "levegős nukleáris robbanásszimulátorban használták." [198]
  17. ↑ Példa a "metalloid" kifejezés használatára 1960 után a nem fémek megjelölésére Zhdanov, [247] amely az elemeket fémekre osztja; köztes elemek (H, B, C, Si, Ge, Se, Te); és metalloidok (amelyek közül az O, F és Cl a legjellemzőbb).
  18. ↑ Az általánosan elfogadott (félvezető) metalloidok közül a bór rendelkezik a legnagyobb sávrésszel (1,56 eV). A periódusos rendszer legközelebbi elemei közül a szelénnek van a következő legnagyobb sávrés (kb. 1,8 eV), ezt követi a fehér foszfor (kb. 2,1 eV) [258] .
  19. ↑ 2014-ben bejelentették a B 40 boroszferén szintézisét , "egy torz fullerént hatszögletű lyukkal felül és alul, valamint négy hétszögletű lyukkal a derék körül". [262]
  20. ↑ A BH 3 és a Fe(CO 4 ) részecskék ezekben a reakciókban a rövid élettartamú köztes reakciótermékek szerepét töltik be [270] .
  21. ↑ A bór és a fémek analógiájáról Greenwood [272] megjegyezte, hogy „A fémes elemek milyen mértékben utánozzák a bórt (kevesebb elektronjuk van, mint a kötések kialakításához rendelkezésre álló pálya), gyümölcsöző konszenzusos koncepció volt a boránfémkémia fejlődésében. ..Továbbiak Ezenkívül a fémeket "becsületbeli bóratomoknak" vagy akár "flexibor atomoknak" is nevezték. Nyilvánvalóan a fordított összefüggés is igaz..."
  22. ↑ A bór-trifluorid gázban lévő kötésről azt gondolták, hogy túlnyomórészt ionos, [276] , de ezt később félrevezetőnek minősítették [277] .
  23. ↑ A B 2 O 3 bór-trioxidot néha (gyengén) amfoternek írják le [280] . Lúgokkal reagál, különböző borátokat képezve. [281] Hidratált formájában (mint H 3 BO 3 , bórsav ) reagál kén-trioxiddal , kénsav - anhidriddel , és B(HSO 3 ) 4 -biszulfátot képez [282] . Tiszta (vízmentes) formájában foszforsavval reagál, és a BPO 4 " foszfát " képződik [283] . Ez utóbbi vegyület B 2 O 3 és P 2 O 5 vegyes oxidjának tekinthető [284] .
  24. ↑ A metalloidok szerves származékait hagyományosan fémorganikus vegyületeknek tekintik [286] .
  25. ↑ Bár a SiO 2 savas oxidok közé sorolható, ezért lúgokkal reagálva szilikátokat képez, foszforsavval reagál szilícium-oxid-ortofoszfát Si 5 O(PO 4 ) 6 [307] , hidrogén-fluorsavval pedig hexafluor-kovasav H képződését. 2 SiF 6 [308] . Ez utóbbi reakciót "néha az alapvető [azaz fémes] tulajdonságok bizonyítékaként említik" [309] .
  26. ↑ A germánium kationokat említő források: Powell & Brewer [320] , akik azt állítják, hogy a kadmium-jodid CdI 2 germánium-jodid GeI 2 szerkezete megerősíti a Ge ++ ion létezését ( a CdI 2 szerkezete Ladd szerint [321] "sok fémhalogenid, -hidroxid és -kalcid"); Everest [322] , aki ezt kommentálja: "valószínűnek tűnik, hogy a Ge ++ ion más kristályos germán sókban is előfordulhat, mint például a foszfitban , amely hasonló az ón-foszfit sóhoz , és az ón -foszfátban , amely nem csak hasonló ón-foszfátok, de a mangán-foszfát is "; Pan, Fu és Huang [323] , akik egyszerű Ge ++ ion keletkezését javasolják, amikor a Ge(OH) 2 -t feloldják perklórsav oldatban , azon a tényen alapulva, hogy a "ClO4 - kevéssé hajlamos komplexet képezni a kationnal "; Monconduit és munkatársai [324] , akik Nb3 Ge x Te 6 ( x 0,9) összetett réteget vagy fázist készítettek, és arról számoltak be, hogy az Ge ;kationtII + (vizes) sárga vizes monooxid híg levegő nélküli vizes szuszpenzióiban létezni...azonban mindkettő instabil a GeO 2 gyors képződése szempontjából . n H 2 O"; Rupar és mtsai [326] , akik a Ge 2+ kationt tartalmazó kriptand vegyületet szintetizálták ; valamint Schwietzer és Pesterfield [327] , akik azt írják, hogy " a GeO -monoxid híg savakban oldódik Ge + 2-t képezve és hígban bázisok a GeO 2 -2 kialakulásához , mindhárom objektum instabil a vízben." A germániumkationokat kizáró vagy feltételezett létezésüket tisztázó források közé tartozik: Jolly és Latimer [328] , akik kijelentik, hogy "a germánium-ion nem tanulmányozható közvetlenül, mert egyszerű vizes oldatokban nem találhatók germánium(II)-részecskék semmilyen észrevehető koncentrációban"; Lidin [329] , aki azt mondja, hogy "[germánium] nem képez vizes kationokat"; Ladd [330] , aki megjegyzi, hogy a CdI 2 szerkezete „köztes típusú az ionos és molekuláris vegyületek között”; és Wiberg [331] , aki kijelenti, hogy „a germániumkationok ismeretlenek”.
  27. ↑ Az arzén tiszta formájában a természetben is előfordul (de ritkán) allotróp (arzenolamprit), kristályos félvezető, amelynek sávszélessége körülbelül 0,3 vagy 0,4 eV. Kapható félvezető amorf formában is, körülbelül 1,2–1,4 eV sávszélességgel [347] .
  28. ↑ A kationos arzént említő források: Gillespie és Robinson [350] , akik azt találták, hogy "100%-os kénsavban nagyon híg oldatokban az arzén(III)-oxid arzonil(III)-hidrogén-szulfátot, AsOHO 4 -et képez , amely részlegesen ionizálódik az AsO + kation . Mindkét faj valószínűleg főleg szolvatált formában létezik, például As(OH)(SO 4 és munkatársaiPaul+H)4és As(OH)(SO2)H 4 2+ jelenlétére és As 2 2+ kationok az arzén- peroxidiszulfuril-difluorid S 2 O 6 F 2 oxidációja során erősen savas környezetben (Gillespie és Passmore [352] megjegyezte, hogy ezen anyagok spektruma nagyon hasonló az S 4 2+ és S 8 2 spektrumokhoz + és arra a következtetésre jutott, hogy „jelenleg” nincs megbízható bizonyíték az arzén homopolikációjára); Van Muylder és Pourbaix, [353] akik azt írják, hogy „Az As 2 O 3 egy amfoter oxid, amely vízben és pH 1-es oldatokban oldódik. 8-ra, hogy disszociálatlan arzénsav HAsO 2 képződjön ; az oldhatóság ... pH 1 alá növekszik, és AsO + „arzenil” ionok képződnek …”; Kolthoff és Elving [354] , akik azt írják, hogy „az As 3+ kation bizonyos mértékig létezik csak erősen savas oldatokban, kevésbé savas körülmények között figyeli meg a teljes hidrolízisre való hajlam , így az anionos forma dominál"; Moody [355] , aki megjegyzi, hogy „az arzén-trioxid, As 4 O 6 és az arzénsav H 3 AsO 3 nyilvánvalóan amfoterek, de nincsenek kationjai, az As 3+ , As(OH) 2+ vagy As(OH ) 2 + ismert"; és Cotton és munkatársai [356] , akik azt írják, hogy (vizes oldatban) az egyszerű arzénkation As 3+ "kis mértékben előfordulhat [az AsO + kationnal együtt ]", és hogy "a Raman-spektrumok azt mutatják, hogy Az As 4 O 6 savas oldataiban az egyetlen kimutatható faj a piramis alakú As(OH) 3 ".
  29. ↑ Az AsPO 4 és As 2 (SO 4 ) 3 képletek egyszerű ionállapotokat sugallnak As 3+ -al , de ez nem így van. Az AsPO 4 "ami valójában kovalens oxid" As 2 O 3 P 2 O 5 formában kettős oxidnak nevezik . AsO 3 piramisokból és PO 4 tetraéderekből áll, amelyek minden sarokatomjukkal összekapcsolódnak, és folytonos polimer hálózatot alkotnak [362] . Az As 2 (SO 4 ) 3 olyan szerkezetű, amelyben minden SO 4 tetraéder két AsO 3 trigonális piramissal van összekötve [363] .
  30. ↑ Mivel a 2 O 3 -at általában amfoternek tartják, de egyes források szerint (gyengén) [366] savas. "Bázikus" tulajdonságait (tömény sósavval való reakcióját arzén-triklorid képződéséhez) alkoholosnak írják le, a kovalens alkoholok (például R-OH + HCl → RCl + H 2 O) kovalens alkil-kloridok képződésével analóg módon. [367]
  31. ↑ Antimon nyerhető amorf félvezető fekete formában is, 0,06-0,18 eV számított (hőmérsékletfüggő) sávszélességgel [373] .
  32. ↑ Lidin [378] azt állítja, hogy SbO + nem létezik, és az Sb(III) stabil formája vizes oldatban egy nem teljes hidrokomplex [Sb(H 2 O) 4 (OH) 2 ] + .
  33. ↑ Az oldott CO 2 -nek csak kis része van jelen a vízben szénsav formájában, ezért bár a H 2 CO 3 közepesen erős sav, a szénsavas oldatok enyhén savasak [432] .
  34. ↑ Az emlékező szabály, amely rögzíti a metalloidoknak nevezett elemeket: "Fel, fel-le, fel-le, fel... ezek metalloidok!" ( Magyar  Fel, fel-le, fel-le, fel ... a metalloidok! ) [444] .
  35. ↑ Rochow [450] , aki később megírta The metalloids (1966) [451] monográfiáját , így kommentálta: "Bizonyos tekintetben a szelén metalloidként működik, a tellúr pedig határozottan metalloid."
  36. ↑ Egy másik lehetőség, hogy az asztatint mind a nemfémek, mind a metalloidok csoportjába beépítjük. [477]
  37. ↑ Egy igazi asztatindarab azonnal és teljesen elpárologna az intenzív radioaktív bomlása során keletkező hő hatására. [483]
  38. ↑ A szakirodalmi források nem konzisztensek abban a tekintetben, hogy a bór folyékony formában fémesen vezető-e Krishnan et al. [485] azt találta, hogy a folyékony bór fémként viselkedik. Glorieux és mtsai. [486] a folyékony bórt félvezetőként jellemezte alacsony elektromos vezetőképessége alapján. Millot et al. [487] arról számolt be, hogy a folyékony bór emissziós tényezője nem egyezik a folyékony fém emissziós képességével.
  39. ↑ Korenman [491] hasonlóképpen megjegyezte, hogy "a hidrogén-szulfiddal történő kicsapás képessége megkülönbözteti az asztatint a többi halogéntől, és közelebb hozza a bizmuthoz és más nehézfémekhez ".
  40. ↑ A jódrétegekben lévő molekulák elválasztása (350 pkm) jóval kisebb, mint a jódrétegek (427 pkm; vö. a van der Waals 430 pkm-es sugarának kétszerese). [503] Ezt feltételezések szerint az egyes jódrétegekben lévő molekulák közötti elektronikus kölcsönhatások okozzák, amelyek viszont meghatározzák annak félvezető tulajdonságait és fényes megjelenését. [504]
  41. ↑ A fehérfoszfor a legkevésbé stabil és legreaktívabb forma [516] . Ez a legelterjedtebb, iparilag fontos [517] és könnyen reprodukálható allotróp, és e három ok miatt tekinthető az elem standard állapotának [518] .
  42. ↑ Összehasonlításképpen: az arany becsült ára az ezüst árának körülbelül harmincötszörösétől kezdődik. Az Alfa Aesa honlapján elérhető B, C, Al, Si, Ge, As, Se, Ag, Sb, Te és Au mintaárak alapján ; Goodfellow ; fém ; és a United Nuclear Scientific .
  43. ↑ Az Al, Si, Ge, As, Sb, Se és Te azonnali árai alapján, amelyek online elérhetőek a FastMarketsnél: Minor Metals ; Gyors piacok: Nemesfémek ; EnergyTrend: PV-piaci állapot, poliszilícium ; és Metal-Pages: Arzén fém árak, hírek és információk .

 

Források
  1. ↑ Chedd 1969, pp. 58, 78 ; Nemzeti Kutatási Tanács 1984, p. 43
  2. ↑ 1 2 Atkins et al. 2010, p. húsz
  3. ↑ Cusack 1987, p. 360
  4. ↑ Kelter, Mosher és Scott 2009, p. 268
  5. ↑ Hill & Holman 2000, p. 41
  6. ↑ King 1979, p. 13
  7. ↑ Moore 2011, p. 81
  8. ↑ Szürke 2010
  9. ↑ Az alábbi definíciók és kivonatok a különböző szerzők definícióiból, amelyek az általános meghatározás szempontjait illusztrálják:
    • "A kémiában a metalloid olyan elem, amelynek tulajdonságai a fémek és a nemfémek között vannak." [3] ;
    • „A periódusos rendszerben a fémek és a nemfémek között megtaláljuk az elemeket & nbsp; … [amelyek] a fémekre és a nemfémekre egyaránt jellemző néhány jellemző tulajdonsággal rendelkeznek, ami megnehezíti e két fő kategória valamelyikébe való besorolásukat.” [4] ;
    • "A kémikusok néha a metalloid elnevezést használják ezekre az amúgy is nehezen besorolható elemekre" [5] ;
    • „Mivel a fémeket a nemfémektől megkülönböztető jelek minőségiek, egyes elemek nem tartoznak egyértelműen egyik kategóriába sem. Ezeket az elemeket… metalloidoknak nevezzük…” [6] .
    Tágabb értelemben a metalloidokat:
    • „olyan elemek, amelyek... fémek és nemfémek keresztezését jelentik” [7] ill
    • "furcsa köztes elemek" [8] .
  10. ↑ Hopkins és Bailar 1956, p. 458
  11. ↑ Glinka 1965, p. 77
  12. ↑ Wiberg 2001, p. 1279
  13. ↑ Belpassi et al. 2006, pp. 4543–4
  14. ↑ Schmidbaur & Schier 2008, pp. 1931–51
  15. ↑ Az arany például vegyes tulajdonságokkal rendelkezik, de még mindig a "fémek királyának" tartják. A fémes tulajdonságok mellett (például nagy elektromos vezetőképesség és kationképződés ) az arany nem fémes tulajdonságokkal is rendelkezik: A halogén teljesítményre vonatkozóan lásd: Belpassi et al. [13] , akik arra a következtetésre jutottak, hogy a MAu (M = Li–Cs ) auridákban az arany „halogénként viselkedik, tulajdonságai Br és I között vannak ”; lásd még Schmidbaur és Schier [14] az aurofilitásról .
  16. ↑ Tyler Miller 1987, p. 59
  17. ↑ Goldsmith 1982, p. 526 ; Kotz, Treichel és Weaver 2009, p. 62 ; Bettelheim et al. 2010, p. 46
  18. ↑ Hawkes 2001, p. 1686 ; Segal 1989, p. 965 ; McMurray és Fay 2009, p. 767
  19. ↑ Bucat 1983, p. 26 ; Barna c. 2007
  20. ↑ 1 2 Swift & Schaefer 1962, p. 100
  21. ↑ Hawkes 2001, p. 1686 ; Hawkes 2010 ; Holt, Rinehart és Wilson c. 2007
  22. ↑ Dunstan 1968, pp. 310, 409 . Dunstan metalloidként nevezi meg a Be, Al, Ge (esetleg), As, Se (esetleg), Sn, Sb, Te, Pb, Bi és Po-t (310., 323., 409., 419. o.).
  23. ↑ Tilden 1876, pp. 172, 198-201 ; Smith 1994, p. 252 ; Bodner & Pardue 1993, p. 354
  24. ↑ Bassett et al. 1966, p. 127
  25. ↑ Rausch 1960
  26. ↑ Thayer 1977, p. 604 ; Warren és Geballe 1981 ; Masters & Ela 2008, p. 190
  27. ↑ Warren & Geballe 1981 ; Chalmers 1959, p. 72 ; U.S. Bureau of Naval Personnel 1965, p. 26
  28. ↑ Siebring 1967, p. 513
  29. ↑ Wiberg 2001, p. 282
  30. ↑ Rausch 1960 ; Barát 1953, p. 68
  31. ↑ Murray 1928, p. 1295
  32. ↑ Hampel és Hawley 1966, p. 950 ; Stein 1985 ; Stein 1987, pp. 240, 247-8
  33. ↑ Hatcher 1949, p. 223 ; Secrist & Powers 1966, p. 459
  34. ↑ Taylor 1960, p. 614
  35. ↑ Considine & Considine 1984, p. 568 ; Cegielski 1998, p. 147 ; The American Heritage Science Dictionary 2005 p. 397
  36. ↑ Woodward 1948, p. egy
  37. ↑ NIST 2010 . A fenti táblázatban látható értékek NIST értékekből lettek konvertálva , amelyek eV-ban vannak megadva.
  38. ↑ Berger 1997 ; Lovett 1977, p. 3
  39. ↑ Goldsmith 1982, p. 526 ; Hawkes 2001, p. 1686
  40. ↑ Hawkes 2001, p. 1687
  41. ↑ 1 2 Sharp 1981, p. 299
  42. ↑ Emsley 1971, p. egy
  43. ↑ James et al. 2000, p. 480
  44. ↑ Chatt 1951, p. 417 "A fémek és a metalloidok határa határozatlan..."; Burrows et al. 2009, p. 1192 : "Bár célszerű az elemeket fémként, metalloidként és nemfémként leírni, a köztük lévő átmenetek nem pontosak..."
  45. ↑ Jones 2010, p. 170
  46. ↑ Kneen, Rogers & Simpson 1972, pp. 218–220
  47. ↑ Rochow 1966, pp. 1, 4-7
  48. ↑ Rochow 1977, p. 76 ; Mann et al. 2000, p. 2783
  49. ↑ Askeland, Phulé és Wright 2011, p. 69
  50. ↑ Van Setten et al. 2007, pp. 2460–1 ; Russell és Lee 2005, p. 7 (Si, Ge); Pearson 1972, p. 264 (As, Sb, Te; szintén fekete P)
  51. ↑ Russell és Lee 2005, p. egy
  52. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 6–7, 387
  53. ↑ 1 2 Pearson 1972, p. 264
  54. ↑ Okajima & Shomoji 1972, p. 258
  55. ↑ Kitaĭgorodskiĭ 1961, p. 108
  56. ↑ 1 2 3 Neuburger 1936
  57. ↑ Edwards és Sienko 1983, p. 693
  58. ↑ Herzfeld 1927 ; Edwards 2000, pp. 100–3
  59. ↑ Edwards és Sienko 1983, p. 695 ; Edwards et al. 2010
  60. ↑ Edwards 1999, p. 416
  61. ↑ Steurer 2007, p. 142 ; Pyykko 2012, p. 56
  62. ↑ Edwards és Sienko 1983, p. 695
  63. ↑ Hill & Holman 2000, p. 41 . Ezek jellemzik a metalloidokat (részben) azon az alapon, hogy "rossz elektromos vezetők, elektromos vezetőképességük jellemzően kisebb, mint 10 -3 , de nagyobb, mint 10 -5 S ⋅ cm -1 ".
  64. ↑ Bond 2005, p. 3 : „A félfémek és a valódi fémek megkülönböztetésének egyik kritériuma normál körülmények között az, hogy az előbbiek térfogati koordinációs száma sohasem haladja meg a nyolcat, míg a fémeknél általában a tizenkettőt (vagy többet, ha a következőket is figyelembe vesszük egy testközpontú köbös szerkezet szomszédok).
  65. ↑ Jones 2010, p. 169
  66. ↑ Masterton és Slowinski 1977, p. 160 felsorolja a B, Si, Ge, As, Sb és Te metalloidokat, és megjegyzi, hogy a Po és At általában metalloidok közé sorolják, de hozzáteszi, hogy ez önkényes, mert keveset tudunk tulajdonságaikról.
  67. ↑ Kraig, Roundy & Cohen, 2004, 1. o. 412 ; Alloul 2010, p. 83
  68. ↑ Vernon 2013, pp. 1704
  69. ↑ A szelén ionizációs energiája (IE) 225 kcal/mol (941 kJ/mol), és néha félvezetőként írják le. Viszonylag magas elektronegativitása 2,55 (EN). A polónium IE értéke 194 kcal/mol (812 kJ/mol) és 2,0 EN, de fémsávos szerkezetű [67] . Az asztatin IE 215 kJ/mol (899 kJ/mol), EN 2.2 [68] . Elektronikus sávszerkezete nem pontosan ismert.
  70. ↑ Vernon 2013, pp. 1703
  71. ↑ 1 2 Hamm 1969, p. 653
  72. ↑ Horváth 1973, p. 336
  73. ↑ 1 2 Gray 2009, p. 9
  74. ↑ Rayner-Canham 2011
  75. ↑ Booth & Bloom 1972, p. 426 ; Cox 2004, pp. 17, 18, 27-8 ; Silberberg 2006, pp. 305-13
  76. ↑ Cox 2004, pp. 17-18, 27-8 ; Silberberg 2006, p. 305-13
  77. ↑ Rodgers 2011, pp. 232-3; 240-1
  78. ↑ Roher 2001, pp. 4-6
  79. ↑ Tyler 1948, p. 105 ; Reilly 2002, pp. 5-6
  80. ↑ Hampel és Hawley 1976, p. 174 ;
  81. ↑ Goodrich 1844, p. 264 ; The Chemical News 1897, p. 189 ; Hampel és Hawley 1976, p. 191 ; Lewis 1993, p. 835 ; Herold 2006, pp. 149-50
  82. ↑ Oderberg 2007, p. 97
  83. ↑ Brown & Holme 2006, p. 57
  84. ↑ Wiberg 2001, p. 282 ; Simple Memory Art c. 2005
  85. ↑ Chedd 1969, pp. 12-13
  86. ↑ Kneen, Rogers és Simpson, 1972, p. 263. A 2. és 4. oszlop ebből a hivatkozásból származik, hacsak nincs másképp jelezve.
  87. ↑ Stoker 2010, p. 62 ; Chang 2002, p. 304 . Chang szerint a francium olvadáspontja 23°C körül lesz.
  88. ↑ New Scientist 1975 ; Soverna 2004 ; Eichler és mtsai. 2007 ; Austen 2012
  89. ↑ Rochow 1966, p. négy
  90. ↑ Hunt 2000, p. 256
  91. ↑ McQuarrie & Rock 1987, p. 85
  92. ↑ Desai, James & Ho 1984, p. 1160 ; Matula 1979, p. 1260
  93. ↑ Choppin és Johnsen 1972, p. 351
  94. ↑ Schaefer 1968, p. 76 ; Carapella 1968, p. harminc
  95. ↑ 1 2 Kozyrev 1959, p. 104 ; Chizhikov & Shchastlivyi 1968, p. 25 ; Glazov, Chizhevskaya & Glagoleva 1969, p. 86
  96. ↑ Bogoroditskii & Pasynkov 1967, p. 77 ; Jenkins és Kawamura, 1976, 1. o. 88
  97. ↑ Hampel és Hawley 1976, p. 191 ; Wulfsberg 2000, p. 620
  98. ↑ Swalin 1962, p. 216
  99. ↑ Bailar et al. 1989, p. 742
  100. ↑ Metcalfe, Williams & Castka 1974, p. 86
  101. ↑ Chang 2002, p. 306
  102. ↑ Pauling 1988, p. 183
  103. ↑ Mann et al. 2000, p. 2783
  104. ↑ Chedd 1969, pp. 24–5
  105. ↑ Adler 1969, pp. 18–19
  106. ↑ Hultgren 1966, p. 648 ; Young & Sessine 2000, p. 849 ; Bassett et al. 1966, p. 602
  107. ↑ Rochow 1966, p. 4 ; Atkins és mtsai. 2006, pp. 8, 122-3
  108. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 421, 423 ; Gray 2009, p. 23
  109. ↑ Olmsted & Williams 1997, p. 975
  110. ↑ Olmsted és Williams [109] megjegyezte, hogy "a közelmúltig a metalloidok kémiai tulajdonságai iránti érdeklődés főleg elszigetelt tényekből állt, mint például az arzén mérgező természete és a bórax mérsékelt terápiás értéke. A metalloid félvezetők fejlődésével azonban ezek az elemek az egyik legelterjedtebb és legrészletesebben tanulmányozott elemmé váltak.
  111. ↑ 1 2 Russell & Lee 2005, p. 401 ; Büchel, Moretto és Woditsch 2003, p. 278
  112. ↑ Desch 1914, p. 86
  113. ↑ Phillips & Williams 1965, p. 620
  114. ↑ Van der Put 1998, p. 123
  115. ↑ Klug & Brasted 1958, p. 199
  116. ↑ Good et al. 1813
  117. ↑ Sequeira 2011, p. 776
  118. ↑ Gary 2013
  119. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 423-4; 405-6
  120. ↑ Davidson és Lakin 1973, p. 627
  121. ↑ Wiberg 2001, p. 589
  122. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 749 ; Schwartz 2002, p. 679
  123. ↑ Hangyaember 2001
  124. ↑ Řezanka & Sigler 2008 ; Sekhon 2012
  125. ↑ Emsley 2001, p. 67
  126. ↑ Zhang et al. 2008, p. 360
  127. ↑ 1 2 Science Learning Hub, 2009
  128. ↑ Skinner et al. 1979 ; Tom, Elden & Marsh 2004, p. 135
  129. ↑ Buchel 1983, p. 226
  130. ↑ Emsley 2001, p. 391
  131. ↑ Schauss 1991 ; Tao és Bolger 1997
  132. ↑ Eagleson 1994, p. 450 ; EVM 2003, pp. 197‒202
  133. ↑ Nielsen 1998. 12
  134. ↑ MacKenzie 2015, p. 36
  135. ↑ Jaouen és Gibaud 2010
  136. ↑ Smith és mtsai. 2014
  137. ↑ Stevens & Klarner, p. 205
  138. ↑ Sneader 2005, pp. 57-59
  139. ↑ Keall, Martin és Tunbridge 1946
  140. ↑ Emsley 2001, p. 426
  141. ↑ Oldfield et al. 1974, p. 65 ; Turner 2011
  142. ↑ Ba et al. 2010 ; Daniel-Hoffmann, Sredni és Nitzan 2012 ; Molina Quiroz et al. 2012
  143. ↑ Peryea 1998
  144. ↑ Hager 2006, p. 299
  145. ↑ Apseloff 1999
  146. ↑ Trivedi, Yung & Katz 2013, p. 209
  147. ↑ Emsley 2001, p. 382 ; Burkhart, Burkhart és Morrell 2011
  148. ↑ Thomas, Bialek & Hensel 2013, p. egy
  149. ↑ Perry 2011, p. 74
  150. ↑ UCR Today 2011 ; Wang és Robinson 2011 ; Kinjo et al. 2011
  151. ↑ Kauthale et al. 2015
  152. ↑ Gunn 2014, pp. 188, 191
  153. ↑ Gupta, Mukherjee & Cameotra 1997, p. 280 ; Thomas és Visakh 2012, p. 99
  154. ↑ Muncke 2013
  155. ↑ Mokhatab & Poe 2012, p. 271
  156. ↑ Craig, Eng & Jenkins 2003, p. 25
  157. ↑ McKee 1984
  158. ↑ Hai et al. 2012
  159. ↑ Kohl & Nielsen 1997, pp. 699-700
  160. ↑ Chopra et al. 2011
  161. ↑ Le Bras, Wilkie & Bourbigot 2005, p. v
  162. ↑ Wilkie & Morgan 2009, p. 187
  163. ↑ Locke et al. 1956, p. 88
  164. ↑ Carlin 2011, p. 6.2
  165. ↑ Evans 1993, pp. 257-8
  166. ↑ Corbridge 2013, p. 1149
  167. ↑ Kaminow & Li 2002, p. 118
  168. ↑ Deming 1925 , pp. 330 (As 2 O 3 ), 418 (B 2 O 3 ; SiO 2 ; Sb 2 O 3 ); Witt & Gatos 1968, p. 242 (GeO 2 )
  169. ↑ Eagleson 1994, p. 421 (GeO 2 ); Rothenberg 1976, 56, 118-19 ( TeO 2 )
  170. ↑ Geckeler 1987, p. húsz
  171. ↑ Kreith & Goswami 2005, p. 12-109
  172. ↑ Russell és Lee 2005, p. 397
  173. ↑ Butterman és Jorgenson 2005, pp. 9-10
  174. ↑ Shelby 2005, p. 43
  175. ↑ Butterman és Carlin 2004, p. 22 ; Russell és Lee 2005, p. 422
  176. ↑ Trager 2007, pp. 438,958 ; Eranna 2011, p. 98
  177. ↑ Rao 2002, p. 552 ; Löffler, Kündig & Dalla Torre 2007, p. 17-11
  178. ↑ Guan et al. 2012 ; WPI-AIM 2012
  179. ↑ Klement, Willens és Duwez 1960 ; Wanga, Dongb & Shek 2004, p. 45
  180. ↑ Demetriou et al. 2011 ; Oliwenstein 2011
  181. ↑ Karabulut et al. 2001, p. 15 ; Haynes 2012, p. 4-26
  182. ↑ Schwartz 2002, pp. 679-680
  183. ↑ Carter és Norton 2013, p. 403
  184. ↑ Maeder 2013, pp. 3, 9-11
  185. ↑ Tominaga 2006, p. 327-8 ; Chung 2010, p. 285-6 ; Kolobov és Tominaga 2012, p. 149
  186. ↑ New Scientist 2014 ; Hosseini, Wright és Bhaskaran 2014 ; Farandos et al. 2014
  187. ↑ Ordnance Office 1863, p. 293
  188. ↑ 1 2 Kosanke 2002, p. 110
  189. ↑ Ellern 1968, pp. 246, 326-7
  190. ↑ Conkling & Mocella 2010, p. 82
  191. ↑ Varjú 2011 ; Mainiero 2014
  192. ↑ Schwab & Gerlach 1967 ; Mégis 2012, pp. 81 ; Lipscomb 1972, pp. 2–3, 5–6, 15
  193. ↑ Ellern 1968, p. 135 ; Weingart 1947, p. 9
  194. ↑ Conkling & Mocella 2010, p. 83
  195. ↑ Conkling & Mocella 2010, pp. 181, 213
  196. ↑ 1 2 Ellern 1968, pp. 209-10; 322
  197. ↑ Russell 2009, pp. 15, 17, 41, 79-80
  198. ↑ Ellern 1968, p. 324
  199. ↑ Ellern 1968, p. 328
  200. ↑ Conkling & Mocella 2010, p. 171
  201. ↑ Conkling & Mocella 2011, pp. 83-4
  202. ↑ Berger 1997, p. 91 ; Hampel 1968
  203. ↑ Rochow 1966, p. 41 ; Berger 1997, pp. 42-3
  204. ↑ 1 2 Bomgardner 2013, p. húsz
  205. ↑ Russell és Lee 2005, p. 395 ; Brown és mtsai. 2009, p. 489
  206. ↑ Haller 2006, p. 4 : „A félvezetőfizika tanulmányozása és megértése lassan haladt előre a 19. században és a 20. század elején... A szennyeződéseket és hibákat... nem lehetett olyan mértékben ellenőrizni, amennyire reprodukálható eredmények elérése szükséges. Ez arra késztette a befolyásos fizikusokat, mint Pauli és Rabi , hogy lekicsinylően hivatkozzanak a "Pysics of Dirt"-re; Hoddson 2007, pp. 25-34 (29)
  207. ↑ Bianco et al. 2013
  208. ↑ Limericki Egyetem 2014 ; Kennedy et al. 2014
  209. ↑ Lee et al. 2014
  210. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 421-2, 424
  211. ↑ Ő et al. 2014
  212. ↑ Berger 1997, p. 91
  213. ↑ ScienceDaily 2012
  214. ↑ Reardon 2005 ; Meskers, Hagelüken és Van Damme, 2009, p. 1131
  215. ↑ The Economist 2012
  216. ↑ Whiten 2007, p. 488
  217. ↑ Jaskula 2013
  218. ↑ Német Energia Társaság 2008, p. 43-44
  219. ↑ Patel 2012, p. 248
  220. ↑ Moore 2104 ; Utahi Egyetem 2014 ; Xu et al. 2014
  221. ↑ Yang et al. 2012, p. 614
  222. ↑ Moore 2010, p. 195
  223. ↑ Moore 2011
  224. ↑ Liu 2014
  225. ↑ Bradley 2014 ; Utahi Egyetem 2014
  226. ↑ Oxford English Dictionary 1989, 'metalloid' ; Gordh, Gordh és Headrick 2003, p. 753
  227. ↑ Foster 1936, pp. 212-13 ; Brownlee et al. 1943, p. 293
  228. ↑ Calderazzo, Ercoli & Natta 1968, p. 257
  229. ↑ Klemm 1950, pp. 133-42 ; Reilly 2004, p. négy
  230. ↑ Walters 1982, pp. 32-3
  231. ↑ Tyler 1948, p. 105
  232. ↑ Foster & Wrigley 1958, p. 218 : "Az elemek két osztályba sorolhatók: "fémek" és "nem fémek". Létezik egy köztes csoport is, amelyeket különféle néven "fémeknek", "metametáloknak" stb., "félvezetőknek" vagy "félfémeknek" neveznek.
  233. ↑ Slade 2006, p. 16
  234. ↑ Corwin 2005, p. 80
  235. ↑ Barsanov & Ginzburg 1974, p. 330
  236. ↑ Bradbury et al. 1957, pp. 157, 659
  237. ↑ Miller, Lee és Choe 2002, p. 21
  238. ↑ King 2004, pp. 196-8 ; Ferro & Saccone 2008, p. 233
  239. ↑ Pashaey & Seleznev 1973, p. 565 ; Gladyshev & Kovaleva 1998, p. 1445 ; 2007. évad, p. 294
  240. ↑ Johansen és Mackintosh 1970, pp. 121-4 ; Divakar, Mohan & Singh 1984, p. 2337 ; Davila et al. 2002, p. 035411-3
  241. ↑ Jezequel & Thomas 1997, pp. 6620-6
  242. ↑ Hindman 1968, p. 434 : "Az [elektromos] ellenállásra kapott magas értékek azt mutatják, hogy a neptunium fémes tulajdonságai közelebb állnak a félfémekhez, mint a valódi fémekhez. Ez igaz az aktinidák sorozatának többi fémére is. Dunlap et al. 1970, pp. 44, 46 : "... az α-Np egy félfém, amelyben a kovalens hatások is fontosak... Egy erős kovalens kötéssel rendelkező félfémnél, mint például az α-Np..."
  243. ↑ Lister 1965, p. 54
  244. ↑ 1 2 3 Cotton et al. 1999, p. 502
  245. ↑ Pinkerton 1800, p. 81
  246. ↑ Goldsmith 1982, p. 526
  247. ↑ Zsdanov 1965, pp. 74–5
  248. ↑ Barát 1953, p. 68 ; IUPAC 1959, p. 10 ; IUPAC 1971, p. tizenegy
  249. ↑ IUPAC 2005 ; IUPAC 2006-
  250. ↑ Van Setten et al. 2007, pp. 2460-1 ; Oganov et al. 2009, pp. 863-4
  251. ↑ Housecroft & Sharpe 2008, p. 331 ; Oganov 2010, p. 212
  252. ↑ Housecroft & Sharpe 2008, p. 333
  253. ↑ Kereszt 2011
  254. ↑ Berger 1997, p. 37
  255. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 144
  256. ↑ Kopp, Lipták & Eren 2003, p. 221
  257. ↑ Prudenziati 1977, p. 242
  258. ↑ Berger 1997, pp. 87, 84
  259. ↑ Mendeleeff 1897, p. 57
  260. ↑ 1 2 Rayner-Canham és Overton, 2006, p. 291
  261. ↑ Siekierski & Burgess 2002, p. 63
  262. ↑ Wogan 2014
  263. ↑ Siekierski & Burgess 2002, p. 86
  264. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 141 ; Henderson 2000, p. 58 ; Housecroft & Sharpe 2008, pp. 360-72
  265. ↑ Parry et al. 1970, pp. 438, 448-51
  266. ↑ 1 2 Fehlner 1990, p. 202
  267. ↑ Owen és Brooker 1991, p. 59 ; Wiberg 2001, p. 936
  268. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 145
  269. ↑ Houghton 1979, p. 59
  270. ↑ Fehlner 1990, pp. 205
  271. ↑ Fehlner 1990, pp. 204-205, 207
  272. ↑ Greenwood 2001, p. 2057
  273. ↑ Salentine 1987, pp. 128-32 ; MacKay, MacKay és Henderson 2002, pp. 439-40 ; Kneen, Rogers és Simpson, 1972, p. 394 ; Hiller & Herber 1960, belső borító; p. 225
  274. ↑ Sharp 1983, p. 56
  275. ↑ Fokwa 2014, p. tíz
  276. ↑ Gillespie 1998
  277. ↑ Haaland et al. 2000
  278. ↑ 1 2 3 4 5 6 Puddephatt és Monaghan 1989, p. 59
  279. ↑ Mahan 1965, p. 485
  280. ↑ Danaith 2008, p. 81 .
  281. ↑ Lidin 1996, p. 28
  282. ↑ Kondratjev és Melnyikova 1978
  283. ↑ Holderness & Berry 1979, p. 111 ; Wiberg 2001, p. 980
  284. ↑ Toy 1975, p. 506
  285. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Rao 2002, p. 22
  286. ↑ Fehlner 1992, p. egy
  287. ↑ Haiduc és Zuckerman 1985, p. 82
  288. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 331
  289. ↑ Wiberg 2001, p. 824
  290. ↑ Rochow 1973, p. 1337‒38
  291. ↑ Rochow 1973, p. 1337, 1340
  292. ↑ Allen és Ordway 1968, p. 152
  293. ↑ Eagleson 1994, pp. 48, 127, 438, 1194 ; Massey 2000, p. 191
  294. ↑ Orton 2004, p. 7. Ez a nagy tisztaságú szilícium tipikus értéke.
  295. ↑ Russell és Lee 2005, p. 393
  296. ↑ Coles és Caplin 1976, p. 106
  297. ↑ Glazov, Chizhevskaya & Glagoleva 1969, pp. 59-63 ; Allen és Broughton, 1987, 1. o. 4967
  298. ↑ Cotton, Wilkinson és Gaus 1995, p. 393
  299. ↑ Wiberg 2001, p. 834
  300. ↑ Partington 1944, p. 723
  301. ↑ 1 2 3 4 5 Cox 2004, p. 27
  302. ↑ 1 2 3 4 5 Hiller & Herber 1960, belső borító; p. 225
  303. ↑ Kneen, Rogers és Simpson 1972, p. 384
  304. ↑ 1 2 3 Bailar, Moeller és Kleinberg 1965, p. 513
  305. ↑ Cotton, Wilkinson és Gaus 1995, pp. 319, 321
  306. ↑ Smith 1990, p. 175
  307. ↑ Poojary, Borade és Clearfield, 1993
  308. ↑ Wiberg 2001, pp. 851, 858
  309. ↑ Barmett és Wilson 1959, p. 332
  310. ↑ Powell 1988, p. egy
  311. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 371
  312. ↑ Cusack 1967, p. 193
  313. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 399–400
  314. ↑ 400 °C feletti hőmérséklet szükséges egy észrevehető felületi oxidréteg kialakulásához [313] .
  315. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 373
  316. ↑ Moody 1991, p. 273
  317. ↑ Russell és Lee 2005, p. 399
  318. ↑ Berger 1997, pp. 71-2
  319. ↑ Jolly 1966, pp. 125-6
  320. ↑ Powell & Brewer 1938
  321. ↑ Ladd 1999, p. 55
  322. ↑ Everest 1953, p. 4120
  323. ↑ Pan, Fu és Huang 1964, p. 182
  324. ↑ Monconduit et al. 1992
  325. ↑ Richens 1997, p. 152
  326. ↑ Rupar et al. 2008
  327. ↑ Schwietzer & Pesterfield 2010, pp. 190
  328. ↑ Jolly & Latimer 1951, p. 2
  329. ↑ Lidin 1996, p. 140
  330. ↑ Ladd 1999, p. 56
  331. ↑ Wiberg 2001, p. 896
  332. ↑ Schwartz 2002, p. 269
  333. ↑ Eggins 1972, p. 66 ; Wiberg 2001, p. 895
  334. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 383
  335. ↑ Glockling 1969, p. 38 ; Wells 1984, p. 1175
  336. ↑ Cooper 1968, pp. 28-9
  337. ↑ Steele 1966, pp. 178, 188-9
  338. ↑ Haller 2006, p. 3
  339. ↑ Lásd például Walker & Tarn 1990, p. 590
  340. ↑ Wiberg 2001, p. 742
  341. ↑ 1 2 3 Gray, Whitby és Mann, 2011
  342. ↑ 1 2 Greenwood & Earnshaw 2002, p. 552
  343. ↑ Parkes & Mellor 1943, p. 740
  344. ↑ Russell és Lee 2005, p. 420
  345. ↑ Carapella 1968, p. harminc
  346. ↑ 1 2 Barfuß et al. 1981, p. 967
  347. ↑ Greaves, Knights & Davis 1974, p. 369 ; Madelung 2004, pp. 405, 410
  348. ↑ Bailar és Trotman-Dickenson, 1973, 1. o. 558 ; Li 1990
  349. ↑ Bailar, Moeller és Kleinberg 1965, p. 477
  350. ↑ Gillespie és Robinson 1963, p. 450
  351. ↑ Paul et al. 1971 ; lásd még: Ahmeda & Rucka 2011, pp. 2893, 2894
  352. ↑ Gillespie & Passmore 1972, p. 478
  353. ↑ Van Muylder & Pourbaix 1974, p. 521
  354. ↑ Kolthoff és Elving 1978, p. 210
  355. ↑ Moody 1991, p. 248–249
  356. ↑ Cotton & Wilkinson 1999, pp. 396, 419
  357. ↑ Eagleson 1994, p. 91
  358. ↑ 12 Massey 2000, p . 267
  359. ↑ Timm 1944, p. 454
  360. ↑ Partington 1944, p. 641 ; Kleinberg, Argersinger és Griswold, 1960, p. 419
  361. ↑ Morgan 1906, p. 163 ; Moeller 1954, p. 559
  362. ↑ Corbridge 2013, pp. 122, 215
  363. ↑ Douglade 1982
  364. ↑ Zingaro 1994, p. 197 ; Emeleus és Sharpe 1959, p. 418 ; Addison és Sowerby, 1972, 1. o. 209 ; Mellor 1964, p. 337
  365. ↑ Pourbaix 1974, p. 521 ; Eagleson 1994, p. 92 ; Greenwood és Earnshaw, 2002, 1. o. 572
  366. ↑ Wiberg 2001, pp. 750, 975 ; Silberberg 2006, p. 314
  367. ↑ Sidgwick 1950, p. 784 ; Moody 1991, pp. 248–9, 319
  368. ↑ Krannich & Watkins 2006
  369. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 553
  370. ↑ Dunstan 1968, p. 433
  371. ↑ Parise 1996, p. 112
  372. ↑ Carapella 1968a, p. 23
  373. ↑ Moha 1952, pp. 174, 179
  374. ↑ Dupree, Kirby és Freyland, 1982, p. 604 ; Mhiaoui, Sar és Gasser 2003
  375. ↑ Kotz, Treichel és Weaver 2009, p. 62
  376. ↑ Cotton et al. 1999, p. 396
  377. ↑ King 1994, p. 174
  378. ↑ Lidin 1996, p. 372
  379. ↑ Lindsjö, Fischer és Kloo 2004
  380. ↑ Barát 1953, p. 87
  381. ↑ Fesquet 1872, pp. 109-14
  382. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 553 ; Massey 2000, p. 269
  383. ↑ King 1994, 171. o
  384. ↑ Turova 2011, p. 46
  385. ↑ Pourbaix 1974, p. 530
  386. ↑ 1 2 Wiberg 2001, p. 764
  387. ↑ Ház 2008, p. 497
  388. ↑ Mendeleeff 1897, p. 274
  389. ↑ Emsley 2001, p. 428
  390. ↑ 1 2 Kudrjavcev 1974, p. 78
  391. ↑ Bagnall 1966, pp. 32-3, 59, 137
  392. ↑ Swink et al. 1966 ; Anderson és mtsai. 1980
  393. ↑ Ahmed, Fjellvag és Kjekshus 2000
  394. ↑ Chizhikov & Shchastlivyi 1970, p. 28
  395. ↑ Kudrjavcev 1974, p. 77
  396. ↑ Stuke 1974, p. 178 ; Donohue 1982, pp. 386-7 ; Cotton et al. 1999, p. 501
  397. ↑ Becker, Johnson és Nussbaum, 1971, p. 56
  398. ↑ Berger 1997, p. 90
  399. ↑ Chizhikov & Shchastlivyi 1970, p. 16
  400. ↑ Jolly 1966, pp. 66-7
  401. ↑ Schwietzer és Pesterfield 2010, p. 239
  402. ↑ Cotton et al. 1999, p. 498
  403. ↑ Wells 1984, p. 715
  404. ↑ Cotton et al. [402] észrevette, hogy a TeO 2 -nek ionrácsa van; Wells [403] szerint a Te–O kötések „jelentős kovalens karakterrel rendelkeznek”.
  405. ↑ Wiberg 2001, p. 588
  406. ↑ Mellor 1964a, p. 30 ; Wiberg 2001, p. 589
  407. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 765-6
  408. ↑ Bagnall 1966, p. 134-51 ; Greenwood és Earnshaw, 2002, 1. o. 786
  409. ↑ Detty & O'Regan 1994, pp. 1-2
  410. ↑ Hill & Holman 2000, p. 124
  411. ↑ Chang 2002, p. 314
  412. ↑ Kent 1950, pp. 1-2 ; Clark 1960, p. 588 ; Warren és Geballe 1981
  413. ↑ Housecroft & Sharpe 2008, p. 384 ; IUPAC 2006-, romboéderes grafit bejegyzés
  414. ↑ Mingos 1998, p. 171
  415. ↑ Wiberg 2001, p. 781
  416. ↑ Charlier, Gonze és Michenaud 1994
  417. ↑ 1 2 Atkins et al. 2006, pp. 320-1
  418. ↑ Savvatimskiy 2005, p. 1138
  419. ↑ Togaya 2000
  420. ↑ Savvatimszkij 2009
  421. ↑ A folyékony szén lehet [418] vagy nem [419] fémes vezető, a nyomástól és a hőmérséklettől függően; lásd még [420] .
  422. ↑ Inagaki 2000, p. 216 ; Yasuda et al. 2003, pp. 3-11
  423. ↑ O'Hare 1997, p. 230
  424. ^ Szulfát esetében az előállítási módszer a grafit (gondos) közvetlen oxidációja tömény kénsavban oxidálószerrel , például salétromsavval , króm-trioxiddal vagy ammónium-perszulfáttal ; ebben az esetben a tömény kénsav szervetlen, nem vizes oldószerként működik .
  425. ↑ Traynham 1989, pp. 930-1 ; Prakash és Schleyer 1997
  426. ↑ Olmsted & Williams 1997, p. 436
  427. ↑ Bailar et al. 1989, p. 743
  428. ↑ Moore et al. 1985
  429. ↑ Ház és ház 2010, p. 526
  430. ↑ Wiberg 2001, p. 798
  431. ↑ Eagleson 1994, p. 175
  432. ↑ Atkins et al. 2006, p. 121
  433. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 358-9
  434. ↑ Keevil 1989, p. 103
  435. ↑ Russell és Lee 2005, pp. 358-60 és köv
  436. ↑ Harding, Janes & Johnson 2002, pp. 118
  437. ↑ 1 2 Metcalfe, Williams & Castka 1974, p. 539
  438. ↑ Cobb & Fetterolf 2005, p. 64 ; Metcalfe, Williams & Castka, 1974, 1. o. 539
  439. ↑ Ogata, Li és Yip 2002 ; Boyer és mtsai. 2004, p. 1023 ; Russell és Lee 2005, p. 359
  440. ↑ Cooper 1968, p. 25 ; Henderson 2000, p. 5 ; Silberberg 2006, p. 314
  441. ↑ Wiberg 2001, p. 1014
  442. ↑ Daub & Seese 1996 , pp. 70, 109: "Az alumínium nem metalloid, hanem fém, mert többnyire fémes tulajdonságokkal rendelkezik."; Denniston, Topping & Caret 2004, p. 57 : "Meg kell jegyezni, hogy az alumínium (Al) fémnek minősül, és nem metalloidnak."; Hassan 2009, p. 16 : "Az alumínium nem fémjellemzőkkel rendelkezik, hanem inkább fém."
  443. ↑ Holt, Rinehart és Wilson c. 2007
  444. ↑ Tuthill 2011
  445. ↑ Stott 1956, p. 100
  446. ↑ Steele 1966, p. 60
  447. ↑ Moody 1991, p. 303
  448. ↑ Emsley 2001, p. 382
  449. ↑ Young et al. 2010, p. 9 ; Craig & Maher 2003, p. 391 . A szelén "közel metalloidális".
  450. ↑ Rochow 1957
  451. ↑ Rochow 1966, p. 224
  452. ↑ Moss 1952, p. 192
  453. ↑ 1 2 Glinka 1965, p. 356
  454. ↑ Evans 1966, pp. 124-5
  455. ↑ Regnault 1853, p. 208
  456. ↑ Scott és Kanda 1962, p. 311
  457. ↑ Cotton et al. 1999, pp. 496, 503-4
  458. ↑ Arlman 1939 ; Bagnall 1966, pp. 135, 142-3
  459. ↑ Chao & Stenger 1964
  460. ↑ 1 2 Berger 1997, pp. 86-7
  461. ↑ Snyder 1966, p. 242
  462. ↑ Fritz és Gjerde 2008, p. 235
  463. ↑ Meyer et al. 2005, p. 284 ; Manahan 2001, p. 911 ; Szpunar et al. 2004, p. 17
  464. ↑ US Environmental Protection Agency, 1988, p. 1 ; Uden 2005, pp. 347‒8
  465. ↑ De Zuane 1997, p. 93 ; Dev 2008, pp. 2‒3
  466. ↑ Wiberg 2001, p. 594
  467. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 786 ; Schwietzer & Pesterfield 2010, pp. 242-3
  468. ↑ Bagnall 1966, p. 41 ; Nickless 1968, p. 79
  469. ↑ Bagnall 1990, pp. 313-14 ; Lehto & Hou 2011, p. 220 ; Siekierski és Burgess 2002, p. 117 : "Az X 2 -anionok képződésére való hajlam csökken a csoportban [16 elem]..."
  470. ↑ Legit, Friák & Šob 2010, p. 214118-18
  471. ↑ Manson és Halford 2006, pp. 378, 410
  472. ↑ Bagnall 1957, p. 62 ; Fernelius 1982, p. 741
  473. ↑ Bagnall 1966, p. 41 ; Barrett 2003, p. 119
  474. ↑ Hawkes 2010 ; Holt, Rinehart és Wilson c. 2007 ; Hawkes 1999, p. 14 ; Rose 2009, p. 12
  475. ↑ Keller 1985
  476. ↑ Harding, Johnson és Janes, 2002, p. 61
  477. ↑ Long & Hentz 1986, p. 58
  478. ↑ Vasáros & Berei 1985, p. 109
  479. ↑ Haissinsky & Coche 1949, p. 400
  480. ↑ Brownlee et al. 1950, p. 173
  481. ↑ Hermann, Hoffmann és Ashcroft 2013
  482. ↑ Siekierski & Burgess 2002, pp. 65, 122
  483. ↑ Emsley 2001, p. 48
  484. ↑ Rao és Ganguly 1986
  485. ↑ Krishnan et al. 1998
  486. ↑ Glorieux, Saboungi és Enderby 2001
  487. ↑ Millot et al. 2002
  488. ↑ Vasáros & Berei 1985, p. 117
  489. ↑ Kaye & Laby 1973, p. 228
  490. ↑ Samsonov 1968, p. 590
  491. ↑ Korenman 1959, p. 1368
  492. ↑ Rossler 1985, pp. 143-4
  493. ↑ Champion et al. 2010
  494. ↑ Borst 1982, pp. 465, 473
  495. ↑ Batsanov 1971, p. 811
  496. ↑ Swalin 1962, p. 216 ; Feng és Lin 2005, p. 157
  497. ↑ Schwietzer & Pesterfield 2010, pp. 258-60
  498. ↑ Hawkes 1999, p. tizennégy
  499. ↑ Olmsted & Williams 1997, p. 328 ; Daintith 2004, p. 277
  500. ↑ Eberle 1985, pp. 213-16, 222-7
  501. ↑ Restrepo et al. 2004, p. 69 ; Restrepo et al. 2006, p. 411
  502. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 804
  503. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, p. 803
  504. ↑ Wiberg 2001, p. 416
  505. ↑ Craig & Maher 2003, p. 391 ; Schroers 2013, p. 32 ; Vernon 2013, pp. 1704-1705
  506. ↑ Cotton et al. 1999, p. 42
  507. ↑ Marezio és Licci 2000, p. tizenegy
  508. ↑ Vernon 12 , 2013, p. 1705
  509. ↑ Russell és Lee 2005, p. 5
  510. ↑ Plébánia 1977, pp. 178, 192-3
  511. ↑ Eggins 1972, p. 66 ; Rayner-Canham és Overton 2006, pp. 29-30
  512. ↑ Atkins et al. 2006, pp. 320-1 ; Bailar et al. 1989, p. 742-3
  513. ↑ Rochow 1966, p. 7 ; Taniguchi et al. 1984, p. 867 : "... fekete foszfor... széles vegyértéksávok, delokalizált állapotokkal."; Morita 1986, p. 230 ; Carmalt & Norman 1998, p. 7 : "Ezért a foszfornak... várhatóan bizonyos metalloid tulajdonságokkal rendelkezik."; Du és mtsai. 2010 . Úgy gondolják, hogy a feketefoszfor rétegközi kölcsönhatásai, amelyek a van der Waals erőknek tulajdoníthatók, hozzájárulnak az ömlesztett anyag kisebb sávközéhez (számított 0,19 eV; megfigyelt 0,3 eV), ellentétben a nagyobb egyrétegű sávréssel. (számított ~0,75 eV).
  514. ↑ Stuke 1974, p. 178 ; Cotton et al. 1999, p. 501 ; Craig & Maher 2003, p. 391
  515. ↑ Steudel 1977, p. 240 : "... a pályáknak jelentős átfedésben kell lenniük ahhoz, hogy a rétegben terjedő és delokalizált elektronokkal feltöltött intermolekuláris multicentrikus ... [szigma] kötések jöjjenek létre, ami a jód tulajdonságaiban (csillogás, szín, mérsékelt elektromosság) tükröződik. vezetőképesség)"; Segal 1989, p. 481 : "A jód bizonyos fémes tulajdonságokat mutat..."
  516. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, pp. 479, 482
  517. ↑ Eagleson 1994, p. 820
  518. ↑ Oxtoby, Gillis & Campion, 2008, p. 508
  519. ↑ Brescia et al. 1980, pp. 166-71
  520. ↑ Fine & Beall 1990, p. 578
  521. ↑ Wiberg 2001, p. 901
  522. ↑ Berger 1997, p. 80
  523. ↑ Lovett 1977, p. 101
  524. ↑ Cohen és Chelikowsky 1988, p. 99
  525. ↑ Taguena-Martinez, Barrio & Chambouleyron 1991, p. 141
  526. ↑ Ebbing & Gammon 2010, p. 891
  527. ↑ Asmussen és Reinhard 2002, p. 7
  528. ↑ Deprez és McLachan 1988
  529. ↑ Addison 1964 (P, Se, Sn) ; Marković, Christiansen és Goldman 1998 (Bi) ; Nagao et al. 2004
  530. ↑ Ólom 2005 ; Wiberg 2001, p. 423: At
  531. ↑ Cox 1997, pp. 182‒86
  532. ↑ MacKay, MacKay és Henderson 2002, p. 204
  533. ↑ Baudis 2012, pp. 207-8
  534. ↑ Wiberg 2001, p. 741
  535. ↑ Chizhikov & Shchastlivyi 1968, p. 96
  536. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, pp. 140-1, 330, 369, 548-9, 749: B, Si, Ge, As, Sb, Te
  537. ↑ Kudrjavcev 1974, p. 158
  538. ↑ Greenwood & Earnshaw 2002, pp. 271, 219, 748-9, 886: C, Al, Se, Po, At ; Wiberg 2001, p. 573: Se
  539. ↑ United Nuclear 2013
  540. ↑ Zalutsky & Pruszynski 2011, p. 181

 

Irodalom

 Periódusos táblázat
Formátumok
A tételek listája szerint
Csoportok
Időszakok

A kémiai elemek családjai
Periódusos táblázat blokk
Egyéb
  • Periódusos rendszer
  • Kategória: Periodikus rendszer
  • Portál: Kémia
  • {{ Periodikus elemrendszer }}
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák