Où sont les métalloïdes dans le tableau périodique ?

Quels sont les métalloïdes ?

Un métalloïde est un élément qui possède des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. Les métalloïdes peuvent aussi être appelés semi-métaux. Dans le tableau périodique, les éléments colorés en vert, qui bordent généralement la ligne en escalier, sont considérés comme des métalloïdes.

Notez que l'aluminium borde la ligne, mais il est considéré comme un métal puisque toutes ses propriétés sont similaires à celles des métaux.

Il n'y a pas de définition standard d'un métalloïde et pas d'accord complet sur les éléments qui sont des métalloïdes. Malgré le manque de spécificité, le terme reste en usage dans la littérature de chimie.

Les six métalloïdes communément reconnus sont le bore, le silicium, le germanium, l'arsenic, l'antimoine et le tellure. Cinq éléments sont moins fréquemment classés de la sorte :le carbone, l'aluminium, le sélénium, le polonium et l'astatine.

Sur un tableau périodique standard, les onze éléments se trouvent dans une région diagonale du bloc p s'étendant du bore en haut à gauche à l'astatine en bas à droite. Certains tableaux périodiques incluent une ligne de démarcation entre les métaux et les non-métaux, et les métalloïdes peuvent se trouver à proximité de cette ligne.

Certains allotropes d'éléments présentent un comportement métallique, métalloïde ou non métallique plus prononcé que d'autres. L'élément carbone; son allotrope de diamant est non métallique; cependant, l'allotrope de graphite est électriquement conducteur et présente des caractéristiques plus proches d'un métalloïde. Le phosphore, l'étain, le sélénium et le bismuth ont également des allotropes qui affichent un comportement limite.

Les métalloïdes ont tendance à avoir une apparence métallique, mais se comportent davantage comme des non-métaux dans la plupart des réactions chimiques. Tous les métalloïdes sont solides à température ambiante. Ils sont beaucoup plus cassants que les métaux mais sont de bien moins bons conducteurs électriques. Les caractéristiques hybrides que possèdent les métalloïdes offrent une large gamme d'applications réelles telles que les alliages métalliques, les retardateurs de flamme et les semi-conducteurs/l'électronique.

Où sont les métalloïdes dans le tableau périodique ?

Les métalloïdes se situent de part et d'autre de la ligne de démarcation entre les métaux et les non-métaux. Cela peut être trouvé, dans des configurations variables, sur certains tableaux périodiques. Les éléments en bas à gauche de la ligne affichent généralement un comportement métallique croissant; les éléments en haut à droite affichent un comportement non métallique croissant. Lorsqu'ils sont présentés comme un escalier régulier, les éléments avec la température critique la plus élevée pour leurs groupes (Li, Be, Al, Ge, Sb, Po) se situent juste en dessous de la ligne.

Les métalloïdes sont situés entre les métaux et les non-métaux. La couleur orange sur le tableau périodique représente les métalloïdes. Ils forment une frontière de séparation entre les métaux et les non-métaux.

En d'autres termes, les métalloïdes (semi-métaux) sont situés du côté droit des métaux post-transition et du côté gauche des non-métaux. De plus, nous pouvons dire que les métalloïdes sont présents dans la région diagonale du bloc p sur le tableau périodique.

Propriétés communes des métalloïdes

Les métalloïdes ont des propriétés qui se situent entre les propriétés des non-métaux et des métaux. La plupart des métalloïdes ont :

Une apparence similaire aux métaux.
Ils sont moins conducteurs que le métal.
Ils sont plus fragiles que les métaux.
Les métalloïdes ont des propriétés chimiques non métalliques en général.
Les électronégativités des métalloïdes se situent entre celles des non-métaux et des métaux.
Les énergies d'ionisation des métalloïdes se situent également entre celles des non-métaux et des métaux.
Les semi-métaux/métalloïdes ont certaines caractéristiques des non-métaux et certaines caractéristiques des métaux.
La réactivité des métalloïdes dépend des propriétés des éléments avec lesquels ils interagissent.
Les métalloïdes ont tendance à être de bons semi-conducteurs.
Les métalloïdes peuvent avoir un éclat métallique, mais ils ont aussi des tropes qui peuvent avoir une apparence non métallique.
Les métalloïdes sont généralement cassants, et ils sont également généralement solides, ne devenant non solides que dans des conditions peu courantes.
Les métalloïdes se comportent généralement comme des non-métaux dans les réactions chimiques et peuvent créer des alliages avec des métaux.

En résumé, examinons rapidement les propriétés physiques et les propriétés chimiques des métalloïdes.

Propriétés physiques des métalloïdes

Les propriétés physiques sont des caractéristiques qui peuvent être documentées ou observées sans altérer la substance de l'élément, sans changer le groupe de molécules en substances. Les propriétés physiques incluent des éléments tels que le point de congélation et la densité.

Les propriétés physiques des métalloïdes sont les suivantes :

Les métalloïdes ont un état solide de la matière.
En général, les métalloïdes ont un éclat métallique. Les métalloïdes ont une faible élasticité; ils sont très cassants.
Les poids moyens sont des éléments semi-conducteurs, et ils permettent de laisser la transmission moyenne de la chaleur.

Propriétés chimiques des métalloïdes

Les propriétés chimiques sont celles qui définissent comment une substance interagit/réagit avec d'autres substances ou passe d'une substance à une autre substance. Les réactions chimiques sont le seul moment où les propriétés chimiques d'un élément peuvent être quantifiées. Les réactions chimiques incluent des choses comme se précipiter, brûler, ternir, exploser, etc.

Les propriétés chimiques des métalloïdes sont les suivantes :

Les métalloïdes forment facilement des gaz lorsqu'ils s'oxydent.
Les métalloïdes peuvent être combinés avec des métaux pour créer des alliages.
Les métalloïdes ont des allotropes métalliques et non métalliques différents.
Lorsque les métalloïdes fondent, certains d'entre eux se contractent.
Les métalloïdes peuvent réagir avec les halogènes pour former des composés.

Propriétés caractéristiques des métalloïdes

Les métalloïdes sont des solides
Ils ont un éclat métallique et ressemblent généralement à des métaux
Ils sont cassants et se brisent facilement
Les métalloïdes peuvent conduire l'électricité, mais pas aussi bien que les métaux.
Chimiquement, ils agissent davantage comme des non-métaux, formant facilement des anions, présentant plusieurs états d'oxydation et formant des liaisons covalentes.
Leurs énergies d'ionisation et leurs électronégativités se situent entre les valeurs des métaux et des non-métaux.

Les métalloïdes sont de loin le plus petit groupe d'éléments, car il n'y a que six éléments définitivement classés comme métalloïdes. Ils peuvent avoir de trois à six électrons de valence dans leur enveloppe énergétique externe. C'est le moteur de leur réactivité/comportement chimique.

Le bore, qui n'a que trois électrons de valence, se comporte un peu comme le métal lors des réactions chimiques en cédant ses électrons. Les autres métalloïdes, avec quatre électrons de valence ou plus, ont tendance à se comporter davantage comme des non-métaux, gagnant des électrons au cours des réactions.

Apprenons quelques faits sur les métalloïdes individuels, en commençant par le bore.

Exemples de métalloïdes sur le tableau périodique

1. Bore

Le bore est un élément polyvalent qui peut être incorporé dans un certain nombre de composés. Le verre borosilicaté est extrêmement résistant aux chocs thermiques. Les changements extrêmes de température des objets contenant du borosilicate ne créeront aucun dommage au matériau, contrairement à d'autres compositions de verre, qui se fissureraient ou se briseraient.

En raison de leur résistance, les filaments de bore sont utilisés comme matériaux légers à haute résistance pour les avions, les clubs de golf et les cannes à pêche. Le tétraborate de sodium est largement utilisé dans la fibre de verre comme isolant et est également utilisé dans de nombreux détergents et nettoyants.

2. Silicium

Le silicium est un métalloïde typique. Il a un éclat comme un métal mais est cassant comme un non-métal. Le silicium est largement utilisé dans les puces informatiques et autres composants électroniques car sa conductivité électrique se situe entre celle d'un métal et d'un non-métal.

C'est un semi-conducteur puissant, ce qui signifie qu'il conduit l'électricité plus efficacement à des températures plus élevées. Les composés de silicium appelés silicates constituent près de 90% de la croûte terrestre, le silicium pur est rare. Il est cependant relativement courant dans les astéroïdes, les lunes et la poussière cosmique. Les silicates sont fréquemment utilisés dans la fabrication du ciment, de la porcelaine et de la céramique.

Au 21ème siècle, le silicium a eu une influence massive sur l'économie mondiale grâce à son importance dans le développement de l'électronique des semi-conducteurs. Le silicium pur a joué un rôle essentiel dans le développement des puces de circuits intégrés et des transistors, qui sont tous deux des composants essentiels des appareils électroniques modernes, tels que les téléphones portables, les téléviseurs et les appareils électroménagers.

3. Germanium

Le germanium est un solide gris-blanc brillant. Il a une densité de 5,323 g/cm3 et est dur et cassant. Il est principalement non réactif à température ambiante mais est lentement attaqué par l'acide sulfurique ou nitrique concentré chaud. Le germanium réagit également avec la soude caustique fondue pour donner du germanate de sodium Na₂ GeO₃ et le gaz hydrogène. Il fond à 938 °C.

C'est aussi un bon semi-conducteur et on le trouve rarement sous forme élémentaire pure sur terre. Le germanium cristallise fréquemment en une structure de diamant. Le germanium a été prédit par Dimitri Mendeleev des années avant sa découverte. Il a également pu prédire bon nombre de ses propriétés grâce à sa compréhension des tendances périodiques et à sa connaissance des autres métalloïdes et des éléments voisins.

Comme le silicium, le germanium est également essentiel à la technologie moderne, bien qu'il soit principalement utilisé dans des applications différentes de celles de son cousin métalloïde. Le germanium est souvent utilisé pour l'optique infrarouge, l'énergie solaire et de nombreux alliages métalliques.

4. Arsenic

L'arsenic est un solide gris d'aspect métallique. Il a une densité de 5,727 g/cm3 et est cassant et moyennement dur (plus que l'aluminium; moins que le fer). Il est stable à l'air sec mais développe une patine bronze doré à l'air humide, qui noircit au fur et à mesure de l'exposition.

L'arsenic est attaqué par l'acide nitrique et l'acide sulfurique concentré. Il réagit avec la soude caustique fondue pour donner l'arséniate Na₃ AsO₃ et le gaz hydrogène. L'arsenic se sublime à 615 °C. La vapeur est jaune citron et sent l'ail. L'arsenic ne fond que sous une pression de 38,6 atm, à 817 °C.

Il forme facilement des liaisons covalentes avec des non-métaux. L'arsenic a des applications en ce qui concerne les alliages, l'électronique et les pesticides/herbicides, mais l'utilisation de l'arsenic pour ces applications diminue en raison de la toxicité du métal.

Son efficacité en tant qu'insecticide a conduit l'arsenic à être utilisé comme agent de préservation du bois. Il est classé comme cancérigène du groupe A. Malgré sa toxicité, de très petites quantités d'arsenic sont nécessaires au métabolisme humain, mais le mécanisme en est inconnu.

5. Antimoine

L'antimoine est un solide blanc argenté avec une teinte bleue et un éclat brillant. Il a une densité de 6,697 g/cm3 et est un matériau cassant et moyennement dur qui est un mauvais conducteur d'électricité. Il est stable à l'air et à l'humidité à température ambiante. Utilisé avec du plomb, l'antimoine augmente la dureté et la résistance du mélange. Ce matériau joue un rôle important dans la fabrication de dispositifs électroniques et semi-conducteurs.

Environ la moitié de l'antimoine utilisé industriellement est utilisé dans la production de batteries, de balles, d'alliages, de câbles et d'équipements de plomberie. Comme c'est le cas avec d'autres métalloïdes, l'antimoine hautement purifié peut être utilisé dans les technologies des semi-conducteurs.

On le trouve dans la nature à environ ⅕ de l'abondance de l'arsenic. L'antimoine a également une structure atomique similaire à celle de l'arsenic, avec trois couches d'électrons à moitié remplies dans la couche la plus externe. Il forme généralement des liaisons covalentes et est très réactif avec les halogènes, tels que le soufre, et produit une flamme bleue brillante lorsqu'il est brûlé.

6. Tellure

Le tellure est un solide brillant blanc argenté. Il a une densité de 6,24 g/cm3, est cassant et est le plus mou des métalloïdes communément reconnus, étant légèrement plus dur que le soufre. De gros morceaux de tellure sont stables dans l'air. La forme finement pulvérisée est oxydée par l'air en présence d'humidité. Le tellure réagit avec l'eau bouillante, ou lorsqu'il est fraîchement précipité même à 50 °C, pour donner du dioxyde et de l'hydrogène.

Le tellure est un métalloïde qui présente une description similaire à l'antimoine. Le tellure est très réactif avec le soufre et le sélénium et montre une flamme vert-bleu lorsqu'il est brûlé. Le tellure est utilisé industriellement comme additif pour l'acier et peut être allié à de l'aluminium, du cuivre, du plomb ou de l'étain.

Comme l'antimoine, le tellure peut également renforcer d'autres métaux, mais peut également réduire la corrosion lorsqu'il est ajouté aux métaux susmentionnés. De plus, le tellure sert de semi-conducteur puissant, en particulier lorsqu'il est exposé à la lumière. Dans la nature, la majeure partie du tellure se trouve dans le charbon, bien qu'on en trouve des traces dans certaines plantes.

7. Polonium

Le polonium est "distinctement métallique" à certains égards. Ses deux formes allotropiques sont des conducteurs métalliques. Il est soluble dans les acides, formant le cation Po2+ de couleur rose et déplaçant l'hydrogène :Po + 2 H+ → Po²⁺ + H₂ . De nombreux sels de polonium sont connus. L'oxyde PoO2 est principalement de nature basique.

Le polonium est un agent oxydant réticent, contrairement à son congénère le plus léger, l'oxygène :des conditions fortement réductrices sont requises pour la formation de l'anion Po2− dans une solution aqueuse.

Que le polonium soit ductile ou cassant n'est pas clair. Il est prédit qu'il est ductile sur la base de ses constantes élastiques calculées. Il a une structure cristalline cubique simple. Une telle structure a peu de systèmes de glissement et "conduit à une très faible ductilité et donc une faible résistance à la rupture".

Le polonium montre un caractère non métallique dans ses halogénures, et par l'existence de polonures. Les halogénures ont des propriétés généralement caractéristiques des halogénures non métalliques. De nombreux polonures métalliques, obtenus en chauffant les éléments ensemble à 500–1 000 °C, et contenant l'anion Po2−, sont également connus.

8. Astate

En tant qu'halogène, l'astatine a tendance à être classée comme un non-métal. Il a des propriétés métalliques marquées et est parfois plutôt classé comme métalloïde ou (moins souvent) comme métal. Immédiatement après sa production en 1940, les premiers chercheurs le considéraient comme un métal.

En 1949, on l'appelait le non-métal le plus noble (difficile à réduire) en plus d'être un métal relativement noble (difficile à oxyder). En 1950, l'astatine a été décrite comme un halogène et (donc) un non-métal réactif. En 2013, sur la base d'une modélisation relativiste, l'astatine était prédite comme un métal monoatomique, avec une structure cristalline cubique face-centre.

Plusieurs auteurs ont commenté la nature métallique de certaines des propriétés de l'astatine. Étant donné que l'iode est un semi-conducteur dans la direction de ses plans et que les halogènes deviennent plus métalliques avec l'augmentation du numéro atomique, on a supposé que l'astatine serait un métal si elle pouvait former une phase condensée.

L'astatine peut être métallique à l'état liquide sur la base que les éléments avec une enthalpie de vaporisation supérieure à ~ 42 kJ / mol sont métalliques lorsqu'ils sont liquides. Ces éléments comprennent le bore, le silicium, le germanium, l'antimoine, le sélénium et le tellure.

FAQ.

Quels sont les métalloïdes ?

Un métalloïde est un élément qui possède des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux. Les métalloïdes peuvent aussi être appelés semi-métaux. Dans le tableau périodique, les éléments colorés en jaune, qui bordent généralement la ligne en escalier, sont considérés comme des métalloïdes.

Où sont les métalloïdes dans le tableau périodique ?

Quels sont vos 8 métalloïdes ?

Le bore, le silicium, le germanium, l'arsenic, l'antimoine et le tellure sont communément reconnus comme des métalloïdes. Selon l'auteur, un ou plusieurs parmi le sélénium, le polonium ou l'astatine sont parfois ajoutés à la liste.

Quelles sont les caractéristiques d'un métalloïde ?

Propriétés caractéristiques des métalloïdes :

Les métalloïdes sont des solides.
Ils ont un éclat métallique et ressemblent généralement à des métaux.
Ils sont cassants et se brisent facilement.
Les métalloïdes peuvent conduire l'électricité, mais pas aussi bien que les métaux.

Quel est l'élément le plus rare sur terre ?

Une équipe de chercheurs utilisant l'installation de physique nucléaire ISOLDE au CERN a mesuré pour la première fois l'affinité électronique de l'élément chimique astatine , l'élément naturel le plus rare sur Terre.

Pourquoi le polonium est-il un métalloïde ?

Le polonium a une position dans le tableau périodique qui pourrait en faire un métal, un métalloïde ou un non-métal. Il est classé comme métal car sa conductivité électrique diminue à mesure que sa température augmente.

Combien y a-t-il de métalloïdes dans le tableau périodique ?

Il n'y a que six métalloïdes. En plus du silicium, ils comprennent le bore, le germanium, l'arsenic, l'antimoine et le tellure. Les métalloïdes se situent entre les métaux et les non-métaux dans le tableau périodique. Ils se situent également entre les métaux et les non-métaux en termes de propriétés.

Quels sont 5 faits sur les métalloïdes ?

Faits sur les métalloïdes :

Le métalloïde le plus abondant dans la croûte terrestre est le silicium, qui est le deuxième élément le plus abondant (l'oxygène étant le plus abondant).
Le métalloïde naturel le moins abondant est le tellure.
Les métalloïdes sont précieux dans l'industrie électronique.
L'arsenic et le polonium sont des métalloïdes hautement toxiques.

Quelles sont les 5 propriétés des métalloïdes ?

Cinq propriétés principales des métalloïdes

Propriétés intermédiaires entre les métaux et les non-métaux.
L'apparence physique est similaire à celle des métaux.
Semi-conducteurs d'électricité.
Fragile.
Les propriétés chimiques sont plus similaires à celles des non-métaux qu'à celles des métaux.

Les métalloïdes sont-ils de bons conducteurs ?

La plupart des métalloïdes ont un éclat métallique mais sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité.

Le francium est-il un métal ?

le francium (Fr), l'élément chimique le plus lourd du groupe 1 (Ia) dans le tableau périodique, est le groupe des métaux alcalins.

Le polonium est-il un métalloïde ?

Les éléments bore (B), silicium (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimoine (Sb), tellure (Te), polonium (Po) et astatine (At) sont considérés comme des métalloïdes.

Le bore est-il un métalloïde ?

Le bore est un élément chimique de symbole B et de numéro atomique 5. Classé comme métalloïde, le bore est un solide à température ambiante.

Oui, le bore (B) est un métalloïde car il possède les caractéristiques des métaux et des non-métaux. Le bore agit comme un non-métal lorsqu'il réagit avec des métaux hautement électropositifs comme Na, K, etc. &B agit comme un métal lorsqu'il réagit avec F (pour produire BF3).

Encore une fois, comme les non-métaux, il forme des hydrures de bore (c'est-à-dire pas comme NaH/KH, etc. mais comme CH4, PH3 c'est-à-dire des hydrures covalents). Encore une fois, B3+ est un exemple d'acide limite; B3+ montre une "symbiose" (BF3 est un acide dur et BH3 est un acide doux), ce fait suggère également que le bore est un métalloïde/semi-métal.

Le silicium est-il un métalloïde ?

Mais contrairement au carbone, le silicium est un métalloïde, en fait, c'est le métalloïde le plus courant sur terre. "Métalloïde" est un terme appliqué aux éléments qui sont de meilleurs conducteurs de flux d'électrons, d'électricité que les non-métaux, mais pas aussi bons que les métaux.

Le silicium est classé comme un métalloïde car certaines de ses propriétés sont similaires à celles des métaux et certaines de ses propriétés sont similaires à celles des non-métaux. Par exemple, le silicium est connu pour avoir un éclat métallique bleu-gris mais n'est pas un excellent conducteur d'électricité.

L'aluminium est-il un métalloïde ?

Malgré le manque de spécificité, le terme reste en usage dans la littérature de chimie. Les six métalloïdes communément reconnus sont le bore, le silicium, le germanium, l'arsenic, l'antimoine et le tellure. Cinq éléments sont moins fréquemment classés de la sorte :le carbone, l'aluminium, le sélénium, le polonium et l'astatine.

L'aluminium est un métal ductile et malléable. Bien qu'il ait des propriétés inhabituelles qui pourraient le faire ressembler à un métalloïde, ce n'est pas un métalloïde car, dans le tableau périodique, il se situe le long de la ligne qui différencie les métaux, les non-métaux et les métalloïdes.

Est-ce que l'astatine(At) est un métalloïde ?

Les éléments bore (B), silicium (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimoine (Sb), tellure (Te), polonium (Po) et astatine (At) sont considérés comme des métalloïdes. Les métalloïdes conduisent la chaleur et l'électricité entre les non-métaux et les métaux et forment généralement des oxydes.

De plus, comme le souligne Kozimor, l'astatine résiste à une classification chimique facile. Alors qu'il se trouve dans la colonne des éléments halogènes du tableau périodique, il se trouve également sur une ligne diagonale contenant des métalloïdes comme le bore et le silicium. Dans les réactions, il agit tantôt comme un halogène, tantôt comme un métal.

L'antimoine Sb est-il un métalloïde ?

L'antimoine est un élément chimique de symbole Sb et de numéro atomique 51. Classé comme métalloïde, l'antimoine est un solide à température ambiante.

Le germanium est-il un métalloïde ?

Le germanium appartient au même groupe que le carbone et le silicium, mais aussi que l'étain et le plomb. Le germanium lui-même est classé comme métalloïde.

En tant que métalloïde, le germanium possède à la fois des qualités métalliques et non métalliques. C'est aussi un semi-conducteur, ce qui signifie qu'il a une conductivité électrique entre un isolant et un conducteur. Cette caractéristique a conduit à son utilisation en électronique.

Le carbone est-il un métalloïde ?

Le carbone est un non-métal et les autres éléments de ce groupe sont des métaux. Le groupe 15 est appelé le groupe azoté. Les métalloïdes de ce groupe sont l'arsenic et l'antimoine. Le groupe 15 contient également deux non-métaux et un métal.

Combien y a-t-il de métalloïdes dans le tableau périodique ?

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