METALOID: KARAKTERISTIK, SIFAT DAN KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The metaloid atau semimetals adalah kelompok unsur kimia dengan sifat fisik dan kimia menengah antara logam dan non logam. Sebagian besar peneliti kimia menerima unsur kimia berikut sebagai metaloid: boron, silikon, arsen, germanium, antimon, dan telurium (berwarna hijau pada gambar di bawah).

Namun, sekelompok kecil peneliti menambahkan polonium, astate (berwarna biru) dan selenium (berwarna merah muda) ke metaloid.

Sumber: Oleh Sandbh, dari Wikimedia Commons

Bahkan berdasarkan beberapa sifat, mereka menyarankan bahwa unsur kimia karbon dan aluminium (berwarna kuning) juga harus dianggap sebagai metaloid.

Karakteristik utama metaloid

Situasi di tabel periodik

Metaloid terletak pada tabel periodik pada diagonal ke bawah antara kolom 13, 14, 15, 16, dan 17, dimulai dengan boron di kiri atas dan diakhiri dengan astatin di kanan bawah.

Logam terletak di sebelah kiri metaloid dan bukan logam di sebelah kanannya; oleh karena itu, mereka mewakili batas antara kedua jenis materi.

Mereka membentuk paduan dengan logam

Metaloid membentuk paduan dengan logam dan bereaksi dengan non logam, misalnya oksigen, sulfur, dan halogen.

Semikonduktor listrik

Untuk sebagian besar mereka dianggap sebagai semikonduktor listrik, konduktansinya bergantung pada suhu. Pada suhu rendah, konduktansi listriknya rendah, sehingga berfungsi sebagai isolator listrik, tetapi saat memanas, kemampuannya untuk menghantarkan listrik meningkat.

Basis Industri Elektronik

Semikonduktor adalah dasar dari perkembangan industri elektronik, serta komputasi dan informatika. Demikian juga dengan aplikasi yang terbuat dari silikon sangat berguna dalam bidang ini.

Status alotropik

Metaloid memiliki status alotropik berbeda (bentuk kristal berbeda); jadi, misalnya, arsenik memiliki kristal hitam, kuning atau abu-abu.

Di alam, mereka biasanya tidak ditemukan sebagai unsur kimia murni, melainkan terkait atau membentuk agregat dalam mineral bersama dengan timbal, belerang, besi, dll.

Sifat fisik dan kimia

Properti fisik

Mereka tampak sebagai padatan yang mengkilap. Dalam hal ini mereka menyerupai logam. Mereka rapuh dan tidak terlalu elastis, sehingga tidak dapat diregangkan menjadi kawat, yaitu tidak terlalu ulet. Selain itu, transformasinya menjadi lembaran sulit, sehingga metaloid tidak terlalu mudah dibentuk.

Mereka mampu menghantarkan listrik dan suhu, meskipun pada tingkat yang lebih rendah dari logam. Di dalam metaloid terdapat unsur kimia yang, berdasarkan struktur pita mereka, diklasifikasikan sebagai semikonduktor.

Kelompok ini terdiri dari boron, silikon, germanium, dan antimon. Arsenik dan telurium diklasifikasikan sebagai semi-logam.

Fusion Points

Boron 2.076 ° C; Silikon 1.414 ° C; Germanium 938,25 ° C; Arsenik 817 ° C; Antimony 630,13 ° C; Telurium 449,51º C dan Polonium 254º C.

Titik didih

Boron 3,927 ° C; Silikon 3,265 ° C; Germanium 2.833 ° C; Arsenik 614 ° C; Antimony 1.587º C; Telurium 988º C dan Polonium 962º C.

Kepadatan

Boron 2,34 g / cm ³ : Silikon 2,33 g / cm ³ ; Germanium 5.323 g / cm ³ ; Arsenik 5.727; Antimon 6.697 g / cm ³ ; Telurium 6.24 g / cm ³ dan Polonium 9.32 g / cm ³ .

Sifat kimiawi

Mereka berperilaku mirip dengan nonlogam, mereka membentuk asam oksida seperti SiO _2, dan memiliki perilaku amfoter. Metaloid dapat berperilaku seperti asam atau basa tergantung pada pH medium.

Aplikasi

Tentang makhluk hidup

-Arsenic digunakan dalam pertanian sebagai insektisida dan herbisida. Selain itu digunakan sebagai bedak atau larutan cair pada ternak untuk menghilangkan serangga dan parasit dari hewan. Kalsium arsenat digunakan untuk membunuh kumbang kapas.

-Arsenic digunakan sebagai pengawet kayu karena toksisitasnya terhadap serangga dan jamur.

-Arsenic digunakan dalam pengobatan Leukemia Promyelocytic Akut, sejenis kanker darah. Ini digunakan dalam persiapan solusi Fowler untuk digunakan dalam pengobatan psoriasis. Isotop radioaktif arsen ( ⁷⁴ As) digunakan dalam lokalisasi tumor kanker yang ada dalam tubuh manusia.

-Arsenic adalah bagian dari Melarsoprol, obat yang digunakan dalam pengobatan Trypanosomiasis Afrika Manusia. Penyakit parasit yang ditularkan oleh lalat tsetse.

-Tellurium oksida telah digunakan dalam pengobatan dermatitis seboroik. Demikian juga, senyawa telurium lainnya digunakan sebagai agen antimikroba.

-Boron, dalam bentuk asam borat, digunakan sebagai antiseptik ringan di mata, hidung dan tenggorokan.

Dalam gelas dan enamel

-Tellurium digunakan dalam produksi kaca biru, coklat dan merah. Metaloid dapat diendapkan secara elektrolitik pada perak yang menghasilkan hasil akhir kehitaman.

-Antimony Digunakan untuk memberi warna kuning pada kacamata dan enamel. Boron digunakan dalam produksi kaca dan keramik. Secara khusus, kaca borosilikat tahan terhadap perubahan suhu, itulah mengapa digunakan di laboratorium dalam reaksi kimia dan distilasi.

-Di rumah, makanan dapat dipanggang dengan menggunakan kaca borosilikat, tanpa menyebabkan peralatan yang digunakan rusak.

-Silicon adalah basis utama industri kaca, terlibat dalam pembuatan hampir semua benda kaca.

-Germanium oksida digunakan dalam pembuatan lensa kamera fotografi dan lensa mikroskop. Selain itu, digunakan dalam pembuatan inti serat optik untuk banyak aplikasi.

Dalam produksi bahan berkualitas lebih tinggi

-Arsenic membentuk paduan dengan timbal, menghasilkan penurunan titik lelehnya. Hal ini menyebabkan kekerasan yang lebih tinggi pada paduan yang digunakan dalam produksi tembakan.

-Penambahan sejumlah telurium antara 0,1% dan 0,6% paduan dengan timbal, meningkatkan ketahanannya terhadap korosi dan traksi dengan peningkatan fleksibilitas. Telurium sering ditambahkan ke besi tuang untuk mengeraskan lapisan permukaan bagian yang mengalami temper.

-Antimony digunakan dalam paduan untuk menghasilkan bantalan, pelat akumulator dan bahan cetak.

-Silicon digunakan dalam produksi paduan dengan ketahanan yang lebih besar terhadap asam. Seperti halnya Duriron, yang mengandung 14% silikon.

Paduan silikon, besi dan aluminium digunakan untuk produksi bagian yang sangat keras, yang digunakan dalam industri otomotif.

-Arsenic membentuk paduan dengan platina dan tembaga untuk meningkatkan ketahanannya terhadap korosi. Selain itu, arsenik ditambahkan ke kuningan alfa untuk meningkatkan ketahanan seng. Jenis kuningan ini digunakan dalam produksi bahan aksesori untuk pipa ledeng.

Di bidang elektronik dan komputasi

-Metalloid digunakan sebagai semikonduktor dalam industri elektronik dan komputasi. Dalam pengertian ini, silikon adalah pemimpin dalam perdagangan semikonduktor yang membentuk dasar elektronik dan komputasi modern. Silikon dan turunannya digunakan di komputer, transitor, sel surya, dan layar LCD.

-Tellurium adalah semikonduktor yang memiliki aplikasi di bidang elektro-optik dan elektronik.

-Germanium adalah metaloid semikonduktor yang digunakan bersama dengan silikon di sirkuit terintegrasi berkecepatan tinggi untuk meningkatkan kinerja. Meskipun germanium telah menggantikan peran silikon sebagai semikonduktor, penggunaannya dalam chip miniatur telah ditingkatkan.

-Jermanium digunakan dalam produksi panel surya. Bahkan robot penjelajah di planet Mars mengandung germanium di sel surya mereka. Selanjutnya, germanium digunakan dalam pembuatan radar.

Aksi Pelindung Metaloid

Boron dan senyawa terkaitnya memberikan ketahanan yang tinggi terhadap bahan yang merupakan bagiannya. Ini memungkinkan penggunaannya dalam pembuatan struktur spasial. Selain itu, mereka digunakan dalam produksi tongkat golf dan pancing.

Tindakan proteksi boron karbida digunakan sebagai penghalang kontrol di reaktor nuklir, membatasi kebocoran bahan radioaktif. Selanjutnya, boron karbida digunakan di rompi antipeluru dan di baju besi tank perang.

Silikon dioksida dan silika, dalam bentuk tanah liat atau pasir, merupakan komponen penting dari batu bata, beton, dan semen, yang digunakan dalam berbagai bentuk konstruksi.

Lainnya

-Antimony sulfide digunakan dalam kembang api dan lampu flash di kamera.

-Boron adalah bagian dari magnet neodymidium.

- Silikon, polimer yang berasal dari silikon, digunakan dalam produksi minyak dan lilin, implan payudara, lensa kontak, bahan peledak, dan kembang api.

-Jermanium digunakan dalam pembuatan lampu fluorescent dan beberapa dioda LED. Selain itu, germanium digunakan dalam gitar listrik untuk menghasilkan nada distorsi yang khas.

-Jermanium digunakan dalam aplikasi pencitraan termal untuk penggunaan militer dan pemadam kebakaran.

-Antimony digunakan dalam pembuatan korek api dan granat pelacak dan pelacak, serta primer untuk kartrid.

-Sodium borate digunakan sebagai penghambat pembakaran pada plastik dan karet.

8 elemen metaloid

Kelompok unsur kimia ini terdiri dari boron, silikon, antimon, telurium, germanium, arsen, polonium, dan astate. Namun, sejumlah besar peneliti di bidang kimia mengecualikan polonium dan astate sebagai metaloid.

Oleh karena itu, kelompok metaloid yang paling diterima secara luas akan terdiri dari boron, silikon, antimon, telurium, germanium dan arsen.

Polonium telah dikenal sebagai logam yang khas, karena dua bentuk alotropiknya adalah konduktor logam. Di sisi lain, astatin pada tahun 2013 diklasifikasikan sebagai logam, meskipun sebelumnya pada tahun 1950 ditetapkan sebagai halogen, nonlogam reaktif.

Batasan antara kelompok unsur yang dianggap logam, metaloid, atau nonlogam tidak jelas. Untuk alasan ini, beberapa peneliti, berdasarkan beberapa properti, menyarankan bahwa elemen ini atau itu harus dianggap sebagai metaloid. Misalnya, karbon, aluminium atau selenium harus diklasifikasikan sebagai metaloid.

Suatu usaha telah dilakukan untuk menetapkan kriteria seleksi yang memungkinkan klasifikasi suatu unsur kimia sebagai logam, metaloid atau non-logam. Kriteria seleksi lainnya termasuk energi ionisasi, elektronegativitas, dan efisiensi pengemasan unsur kimia yang berbeda.

Referensi

1. Eden Francis. (2002). Klasifikasi Unsur. Diambil dari: dl.clackamas.edu
2. Logam, Metaloid, dan Bukan Logam. Diambil dari: angelo.edu
3. Elemen. Metaloid. Diambil dari: elements.org.es
4. Contoh. (2013). Metaloid. Diambil dari: examplede.com
5. Wikipedia. (2018). Metaloid. Diambil dari: en.wikipedia.org
6. Kimia Cepat Puasa. (2011). Metaloid (Semimetal). Diambil dari: chemistry.patent-invent.com
7. Editor Encyclopaedia Britannica. (2016, 18 Oktober). Metaloid. Diambil dari: britannica.com