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类金属 ( Metalloids )?

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类金属 ( metalloids ) 是一个用来分类化学元素的名词。根据它们的物理及化学特性,元素週期表上的化学元素大都可被分类为金属或非金属;但有一些元素的性质介于金属和非金属之间,仅具有部分金属或非金属的性质,即称为类金属。[1]

类金属又称为準金属或半金属。但由于缺少正常金属的延展性,所以只能算是 ” 半 ” 金属。分别为硼 ( B ) 、硅 ( Si ) 、锗 ( Ge ) 、砷 ( As ) 、锑 ( Sb ) 、碲 ( Te ) 这六种元素,而有时钋 ( Po ) 和砈 ( At ) 也被视为类金属。这类元素的外电子层构型为ns2np 15 。在週期表中呈阶梯状的排列,特别的是,这些类金属元素即使属于不同族群,也可能会拥有相似的性质。[2]

元素週期表[3]

「类金属」一词并没有明确的定义,但一般被认为拥有以下特性:

  1. 通常产生两性的氧化物,即溶于酸也溶于硷。
  2. 通常是半导体 ( 例如硼、硅和锗 ) 至半金属 ( 例如锑 )。[4]

类金属单质一般性脆且型态皆为固体,大都具有多种不同物理、化学性质的同素异形体,有些呈金属态并带有金属光泽,有些则为非金属态的分子晶体。其中,晶体结构的配位数较少,结构较为鬆散,与金属相比,共价性较强,电子相对难以自由移动,液态时均可导电;密度通常小于相邻的金属元素而大于相邻的非金属元素;电负度接近,介于1.8~2.4之间,大于金属,小于非金属。因此,当此种金属跟非金属作用时常作为电子给予体,而跟金属作用则最作为电子接受体;导电性比非金属稍微好一点,随着温度升高而增加。且当含有微量杂质时,导电性剧增,和金属导电性随着温度升高或含杂质而降低的性质正好相反,用途广泛,尤其用在半导体材料中;其中,硼、硅、锗与碲的电阻是随着温度升高而降低的,砷与锑则是与金属类似,随着温度上升而增大。[5]

类金属一般在外表上呈现出金属的特性,而化学性质表现出金属与非金属两种混合性质,且较接近非金属。

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参考资料:

  1. 中国有色金属学会
    http://www.nfsoc.org.cn/n1312864/n1315713/n1435103/11003337.html
  2. WIKIPEDIA http://en.wikipedia.org/wiki/Metalloid_%28comparison_of_properties_with_those_of_metals_and_nonmetals%29
  3. 中文百科在线
    http://www.zwbk.org/MyLemmaShow.aspx?zh=zh-tw&lid=102890
  4. 类金属-百度百科
    http://baike.baidu.com/view/1227054.htm
  5. 半金属-百度百科
    http://baike.baidu.com/view/345117.htm
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