Metalloid
Elementos com propriedades entre metais e não metais.
Os metaloides são um grupo de elementos químicos com propriedades intermediárias entre as de metais e não metais. O termo tem origem no latim metallum e no grego oeidḗs, que significa 'semelhante em forma ou aparência'. Não existe uma definição padrão ou consenso completo sobre quais elementos são metaloides, embora o termo continue em uso na literatura. Os seis metaloides comumente reconhecidos são boro, silício, germânio, arsênio, antimônio e telúrio, com outros cinco — carbono, alumínio, selênio, polônio e astato — sendo classificados com menos frequência como tal. Eles ocupam uma região diagonal do bloco p na tabela periódica, do boro no canto superior esquerdo ao astato no canto inferior direito.
Historicamente, a palavra originalmente se referia a não metais, mas seu significado moderno — como uma categoria de elementos com propriedades intermediárias ou híbridas — tornou-se difundido entre 1940 e 1960. Esses elementos são às vezes chamados de semimetais, embora esse uso seja desencorajado porque o termo 'semimetal' denota mais comumente uma estrutura de bandas eletrônicas específica; por essa definição baseada na física, apenas arsênio e antimônio se qualificam como semimetais, embora ambos ainda sejam amplamente reconhecidos como metaloides.
Os metaloides típicos têm aparência metálica, são frequentemente quebradiços e conduzem eletricidade apenas moderadamente. Eles podem formar ligas com metais, e muitas de suas propriedades físicas e químicas ficam entre as de metais e não metais. Suas aplicações incluem ligas, agentes biológicos, catalisadores, retardantes de chama, vidros, armazenamento óptico e optoeletrônica, pirotecnia, semicondutores e eletrônica.
A classificação é inerentemente baseada em julgamento: um metaloide é um elemento cujas propriedades são uma mistura de traços metálicos e não metálicos, dificultando sua categorização como um ou outro. A maioria dos elementos possui uma mistura dessas propriedades, mas apenas aqueles que carecem de uma preponderância clara de um conjunto são considerados metaloides. A inclusão de elementos específicos varia conforme o autor; boro, silício, germânio, arsênio, antimônio e telúrio são os mais consistentes, enquanto selênio, polônio e astato são às vezes adicionados, e boro ou telúrio são ocasionalmente excluídos.
Quick Facts
- Commonly recognized
- Boron
- silicon
- germanium
- arsenic
- antimony
- tellurium
- Less frequently classified
- Carbon
- aluminium
- selenium
- polonium
- astatine
- Typical properties
- Metallic appearance
- brittle
- fair conductors of electricity
- Uses
- Alloys
- semiconductors
- glasses
- flame retardants
- catalysts
- optoelectronics
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Contexto e história
O termo metaloide originalmente se referia a não metais. Metaloides são às vezes chamados de semimetais, mas essa prática é desencorajada porque 'semimetal' tem um uso mais comum na física referindo-se a uma estrutura de bandas eletrônicas específica; apenas arsênio e antimônio são semimetais nesse contexto, e eles são comumente reconhecidos como metaloides. Metaloides típicos têm aparência metálica, podem ser quebradiços e são apenas condutores razoáveis de eletricidade. Eles podem formar ligas com metais, e muitas de suas propriedades físicas e químicas são intermediárias entre as de elementos metálicos e não metálicos. Seus compostos são usados em ligas, agentes biológicos, catalisadores, retardantes de chama, vidros, armazenamento óptico e optoeletrônica, pirotecnia, semicondutores e eletrônica. A classificação dos metaloides é baseada em julgamento e varia conforme o autor. Alguns critérios incluem valores de eletronegatividade de 1,8 ou 1,9 a 2,2, eficiência de empacotamento entre 34% e 41%, ou a razão Goldhammer–Herzfeld em torno de 0,85 a 1,1.
Guia do leitor
Os metaloides têm importância como elementos que desafiam a classificação simples em metais ou não metais, ilustrando a natureza gradual das mudanças de propriedades ao longo da tabela periódica. Suas propriedades intermediárias os tornam essenciais na tecnologia moderna, particularmente como semicondutores e em optoeletrônica, onde sua condutividade elétrica pode ser finamente ajustada. A relação diagonal que exibem — onde elementos em grupos diferentes compartilham propriedades semelhantes — destaca um princípio organizador da tabela periódica, decorrente de tendências horizontais e verticais concorrentes na carga nuclear. A falta de uma definição padrão significa que o número e a identidade dos metaloides dependem dos critérios usados, com listas variando de quatro a doze elementos. Essa ambiguidade reflete a natureza arbitrária da classificação nas margens, conforme observado por Sharp. Apesar disso, o termo persiste porque captura uma categoria útil para elementos que não são nem fortemente metálicos nem fortemente não metálicos. A linha divisória entre metais e não metais em algumas tabelas periódicas ajuda a localizar os metaloides, mas tratamentos alternativos podem agrupá-los com metais, não metais ou tratá-los como uma subcategoria. Seu legado está em desafiar a classificação binária e possibilitar avanços na eletrônica e na ciência dos materiais.
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