7 éléments
Métalloïdes
Les métalloïdes se trouvent sur la ligne en escalier qui sépare les métaux des non-métaux. Ils ont l’aspect de métaux mais sont cassants, et beaucoup sont des semi-conducteurs, ce qui explique que le silicium et le germanium soient au cœur de l’électronique moderne.
- Membres
- 7
- À temp. ambiante
- 7 solide
- Plage de fusion
- 254 à 2 075 °C
- Électronégativité
- 1.9 – 2.18
Tous : métalloïdes
- 5BBore10,81 u · 1808
- 14SiSilicium28,085 u · 1824
- 32GeGermanium72,63 u · 1886
- 33AsArsenic74,9216 u · vers 1250
- 51SbAntimoine121,76 u · vers 3000 av. J.-C.
- 52TeTellure127,6 u · 1782
- 84PoPolonium[209] u · 1898
À la frontière
Tracez sur le tableau périodique une ligne en escalier du bore jusqu’à l’astate : vous séparez les métaux, à gauche, des non-métaux, à droite. Les éléments qui longent cette ligne sont les métalloïdes. Ils ont l’allure de métaux, souvent brillants et gris, mais ils sont cassants et se brisent au lieu de plier, et chimiquement ils se comportent plutôt comme des non-métaux.
Il n’existe pas de liste officielle unique. Le bore, le silicium, le germanium, l’arsenic, l’antimoine et le tellure y figurent presque toujours. Le polonium, que ce site compte parmi les métalloïdes, et l’astate y sont parfois ajoutés, et certaines listes incluent le carbone ou le sélénium.
Les semi-conducteurs : la raison pour laquelle vous pouvez lire ceci
Les métaux conduisent bien l’électricité, les non-métaux presque pas. Les métalloïdes se situent entre les deux, et la conductivité du silicium et du germanium augmente quand ils chauffent ou quand on leur ajoute d’infimes quantités d’autres éléments. Cette propriété, la semi-conduction, peut être contrôlée avec précision.
Ajouter un peu de phosphore ou de bore à du silicium ultrapur crée des zones avec des électrons en excès ou manquants. En juxtaposant ces zones, on fabrique des diodes et des transistors, les interrupteurs au cœur de toute puce informatique. Le premier transistor, en 1947, était en germanium ; le silicium prit le relais dans les années 1960 et donna son nom à la Silicon Valley.
Les membres comparés
Verre, alliages et poisons
Le bore et le silicium sont la charpente du verre : le verre ordinaire est surtout du dioxyde de silicium, et l’ajout d’oxyde de bore donne le verre borosilicaté résistant à la chaleur, utilisé en laboratoire et en cuisine. L’antimoine durcit le plomb des batteries, et le tellure facilite l’usinage de l’acier et du cuivre.
L’arsenic est le métalloïde à la plus sombre réputation. Ses composés furent pendant des siècles le poison préféré des empoisonneurs, et l’arsenic des eaux souterraines touche encore des millions de personnes en Asie du Sud. Il a aussi des usages légitimes, dans certains semi-conducteurs et dans un traitement moderne d’une forme de leucémie.
Questions fréquentes
Combien y a-t-il de métalloïdes ?
Six éléments sont reconnus de manière quasi universelle : le bore, le silicium, le germanium, l’arsenic, l’antimoine et le tellure. Selon les sources, le polonium, l’astate, le carbone, l’aluminium ou le sélénium peuvent s’y ajouter ; ce site inclut le polonium, ce qui en fait sept.
Le silicium est-il un métal ?
Non. Le silicium a un aspect métallique et conduit un peu l’électricité, mais il est cassant et forme des oxydes acides, comme un non-métal. Il est classé parmi les métalloïdes.
Pourquoi utilise-t-on les métalloïdes en électronique ?
Leur conductivité électrique, intermédiaire entre celle des métaux et celle des isolants, peut être ajustée en ajoutant de petites quantités d’autres éléments, ce qui permet de fabriquer des diodes, des transistors et des cellules solaires.