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1 | H | Ei | |||||||||||||||||
2 | Li | Ser | B | VS | NÃO | O | F | Nascer | |||||||||||
3 | N / D | Mg | Al | sim | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Isto | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ou | Cu | Zn | Ga | Ge | Ás | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Dentro | Sn | Sb | Vocês | eu | Xe | |
6 | Cs | BA |
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Leitura | Hf | Sua | C | Ré | Osso | Ir | Pt | No | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | No | Rn |
7 | Fr | Ra |
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Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
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O | Esta | Pr | WL | PM | Sm | Teve | D'us | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
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Ac | º | Pa | você | Np | Poderia | Sou | Cm | Bk | Cf | É | Fm | Md | Não | |||||
Li | Metais alcalinos | ||||||||||||||||||
Ser | Metais alcalinos terrestres | ||||||||||||||||||
O | Lantanídeos | ||||||||||||||||||
Ac | Actinides | ||||||||||||||||||
Sc | Metais de transição | ||||||||||||||||||
Al | Metais pobres | ||||||||||||||||||
B | Metalóides | ||||||||||||||||||
H | Não metais | ||||||||||||||||||
F | Halogênio | ||||||||||||||||||
Ei | gases nobres | ||||||||||||||||||
Mt | Natureza química desconhecida |
Um metalóide é um elemento químico cujas propriedades são intermediárias entre as dos metais e não metais ou são uma combinação dessas propriedades. Na literatura científica, por falta de uma definição padrão para metaloides, a lista de elementos classificados nesta família varia de acordo com os autores.
Os seis elementos geralmente reconhecidos como metalóides são boro 5 B, silício 14 Si, germânio 32 Ge, arsênio 33 As, antimônio 51 Sb e telúrio 52 Te. Cinco outros são menos frequentemente classificado entre os metalóides: carbono 6 C, alumínio 13 Al, selénio 34 Se, polônio 84 Po e astate 85 . Na última, historicamente classificado entre os halogéneos na continuação dos outros elementos do 17 th grupo , no entanto, tende a ser posteriormente considerado um metalóide, pois suas propriedades químicas são mais bem caracterizadas. Em uma tabela periódica padrão, que são divididos em diagonal no p-bloco ao longo da antiga linha de demarcação entre os metais e não-metais mostrados na tabela periódica da primeira metade do XX th século.
Os metalóides têm uma aparência metálica, mas são frágeis e maus condutores de eletricidade . Suas propriedades químicas são essencialmente as dos não-metais. Eles podem formar ligas com metais. Eles geralmente têm uma resistência mecânica muito baixa para poderem ser usados em aplicações estruturais, e geralmente são usados através de suas ligas, como catalisadores , em retardadores de chama , na fabricação de vidros , leitores de discos ópticos , optoeletrônicos , pirotécnicos. , Semicondutores e eletrônica . Foram as propriedades do germânio e do silício que possibilitaram o surgimento da indústria de semicondutores na década de 1950 e o desenvolvimento da eletrônica de estado sólido no início da década de 1960 .
O termo metalóide originalmente se referia a não metais. Em meados do XX ° século o seu significado evoluiu em seu significado atual. Os metalóides são algumas vezes confundidos com semimetais , que são, no entanto, uma classe diferente de materiais: o boro e o silício são, portanto, metalóides, mas não semimetais, enquanto o estanho e o bismuto são semimetais, mas não metalóides.
A tabela abaixo resume algumas propriedades físicas dos metalóides. Como o astato nunca foi observado em grandes quantidades, seus dados macroscópicos não são bem conhecidos e alguns são deduzidos de simulações numéricas. Sua densidade à temperatura ambiente, portanto, resulta de modelos de cálculo, e o item de dados na coluna de raio atômico se relaciona com seu raio covalente .
Elemento |
Massa atômica |
fusão temperatura |
Temperatura fervente |
volume de massa |
Raio atômico |
Configuração eletrônica |
Energia de ionização |
Eletronegatividade ( Pauling ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Boro | 10,8135 u | 2.076 ° C | 3.927 ° C | 2,08 g · cm -3 | 90 pm | [ He ] 2s 2 2p 1 | 800,6 kJ · mol -1 | 2.04 |
Silício | 28,085 (1) u | 1414 ° C | 3265 ° C | 2,329 g · cm -3 | 111 pm | [ Ne ] 3s 2 3p 2 | 786,5 kJ · mol -1 | 1,90 |
Germânio | 72.630 (8) u | 938 ° C | 2.833 ° C | 5,323 g · cm -3 | 122 pm | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 2 | 762 kJ · mol -1 | 2.01 |
Arsênico | 74,921595 u | 615 ° C | 5,727 g · cm -3 | 119 pm | [ Ar ] 4s 2 3d 10 4p 3 | 947,0 kJ · mol -1 | 2,18 | |
Antimônio | 121.760 (1) u | 630,63 ° C | 1635 ° C | 6,697 g · cm -3 | 140 pm | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 3 | 834 kJ · mol -1 | 2.05 |
Telúrio | 127,60 (3) u | 449,51 ° C | 988 ° C | 6,24 g · cm -3 | 140 pm | [ Kr ] 5s 2 4d 10 5p 4 | 869,3 kJ · mol -1 | 2,1 |
Um Estado | [210] | 302 ° C | 337 ° C | 6,35 g · cm -3 | 150 pm | [ Xe ] 6s 2 4f 14 5d 10 6p 5 | 899 kJ · mol -1 | 2,2 |
Desde o início da química até 1964, os corpos simples são classificados em metais e metalóides. O termo metaloides naquela época referia-se ao que hoje chamamos de não metais . Os metais foram então reconhecidos por critérios físicos (dureza, brilho metálico, condução de eletricidade, etc.) e critérios químicos (produção de pelo menos um óxido básico, etc.). Os elementos que não possuíam essas características eram os metaloides.
Essa classificação foi, entretanto, debatida: o chumbo, que não tem brilho metálico, é de fato um metal, enquanto o estanho, que o possui, também é um metal. Outros casos foram ambíguos, como o carbono : sua variedade de grafite não é dura, mas conduz eletricidade; sua variedade de diamantes é dura, mas não conduz eletricidade.
A partir da década de 1960 , o critério adotado passou a ser o da natureza das ligações envolvidas: metálicas para metais, covalentes para metalóides. Naquela época, chamamos de metais os elementos químicos cujo número de elétrons na banda de valência (elétrons mais externos ) está entre 1 e 3, e metalóides aqueles cujo número está entre 4 e 7 elétrons. Metais e que ocupa o lado esquerdo da tabela de Mendeleev, e metalóides o lado direito a partir do 13 th coluna. Estes eram os grupos de flúor (coluna VII B), oxigênio (coluna VI B), nitrogênio (coluna V B), carbono ( IV B) e boro (coluna III B). O hidrogênio é um caso especial: considerado desde a sua descoberta como metalóide (como todos os elementos gasosos em condições normais ), possui todas as características de um metal no estado sólido. É hidrogênio metálico .
Até 1964 , os programas de ensino de química na França limitavam-se ao estudo dos metaloides. Para as aulas preparatórias para as grandes écoles, os elementos estudados foram: hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, halogênios, enxofre, fósforo, arsênio, carbono, silício e boro. Os livros de química então declinaram na química geral e na química dos metalóides.
Somente em 1965 esses programas introduziram o estudo de metais (principalmente ferro) e alguns produtos orgânicos. Nessa época, o termo "metalóide" caiu em desuso e foi substituído por "não metais". Ao mesmo tempo, livros de química estão disponíveis em química geral, química inorgânica e química orgânica.
O conceito de metalóide refere-se a um elemento químico que não pode ser classificado nem em metais nem entre não metais , ou seja, cujas propriedades físicas e químicas são intermediárias entre as de um metal e de um não metal .
Deve-se notar que não existe uma definição padrão precisa de "metalóide" e que não há consenso sobre quais elementos devem ser classificados nesta família. Não é mencionado no Livro Ouro da IUPAC reconhece, no entanto, os termos metal e não metal . Além disso, alguns livros de química inorgânica, atuais, mesmo um pouco antigos, não usam esse termo, enquanto outros o fazem.
Os metalóides são caracterizados pelas seguintes propriedades:
Os metalóides, portanto, formam uma banda oblíqua na tabela periódica entre metais e não metais :
Uma distinção deve ser feita entre os termos metalóide , semimetal e semicondutor , já que um metalóide denota um grupo de elementos químicos, enquanto os termos semimetal e semicondutor caracterizam materiais , incluindo ligas metálicas ou materiais orgânicos .
Certos elementos adjacentes à família dos metalóides podem ter variedades alotrópicas que exibem comportamentos metalóides: este é o caso do carbono grafite (enquanto o diamante é claramente não metálico), bem como do fósforo , estanho e bismuto .
Há um número par de elétrons por célula unitária, então as bandas de valência devem ser ocupadas e as bandas de condução vazias, o que levaria a um semicondutor. No entanto, em um semimetal, a banda de valência e a banda de condução se sobrepõem parcialmente. Como resultado, alguns estados superiores da banda de valência estão vazios e alguns estados inferiores da banda de condução estão parcialmente ocupados. Um semimetal é, portanto, um condutor no qual os portadores de carga são orifícios na banda de valência ou elétrons na banda de condução. É possível, aplicando pressão, modificar a estrutura de banda de um material para produzir uma transição semicondutor → semimetal.
Alguns, como o arsênico, são altamente tóxicos, mas também muito baixos em quantidades residuais.
Sozinhos ou em combinações mais ou menos sinérgicas - metalóides como contaminantes da água, ar e solo são suspeitos de causar mortes e abortos , e em doses menores prematuridade , defeitos congênitos , redução do peso do recém - nascido ao nascer; ser fonte de distúrbios do desenvolvimento e da saúde futura da criança e do futuro adulto (distúrbios de fertilidade e saúde reprodutiva , problemas psicomotores , intelectuais e metabólicos , bem como aumentar o risco de desenvolver certos tipos de câncer ... O que o torna um assunto de saúde pública e pesquisa, porque certas ligações de causa e efeito ainda precisam ser especificadas ou confirmadas.
Crianças e mulheres grávidas são, a priori, mais vulneráveis.
Na França, o programa nacional de biomonitoramento contém um " componente perinatal " que inclui, nomeadamente, a recolha de dados e estudos sobre a gravidez de mulheres grávidas em 2011 (com base no acompanhamento de 4.145 mulheres grávidas da " Coorte Elfe ", tendo dado à luz em França 2011 (excluindo Córsega e TOM )) por 13 metais e metalóides considerados prioritários, nomeadamente antimónio , arsénio , cádmio , césio , crómio , cobalto , estanho , mercúrio , níquel , chumbo , urânio , vanádio ). O alumínio também é uma fonte de questões toxicológicas, mas devido à sua natureza onipresente, foi considerado uma fonte muito frequente de contaminação de amostras e, portanto, removido do componente perinatal do programa nacional de monitoramento. Este trabalho sobre a contaminação de mulheres grávidas é baseado no estudo do sangue do cordão umbilical , urina , cabelo e soro ). Complementa outra parte do programa que anteriormente (2016) se concentrava em poluentes orgânicos ( bisfenol A , ftalatos , pesticidas e poluentes orgânicos persistentes , como dioxinas , furanos , PCBs , retardadores de chama e compostos perfluorados ), que às vezes podem agir sinergicamente para desenvolver outros formas de toxicidade com metais e metalóides.
Este é o primeiro estudo desse tipo feito na França. Fornece (apenas para a França continental) indicadores (nacionais) de impregnação de mulheres grávidas por metais e metalóides. Eles permitem comparações com outros estudos (anteriores ou posteriores) no mundo, que mostram as tendências em termos de fecundação de metais e metalóides da mãe, do feto ou do bebê (via amamentação em particular) no período perinatal. Outros estudos enfocaram o mecônio . Esses estudos também ajudam a identificar os determinantes que levam a certos níveis de fecundação.
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Metais Alcalinos |
Alcalino- terroso |
Lantanídeos |
Metais de transição |
Metais pobres |
Metal- loids |
Não metais |
genes halo |
Gases nobres |
Itens não classificados |
Actinides | |||||||||
Superactinides |