7 种元素
类金属
类金属位于分隔金属与非金属的阶梯线上。它们看起来像金属但很脆,许多是半导体——这正是硅和锗成为现代电子学基础的原因。
- 成员数
- 7
- 室温下的状态
- 7 固体
- 熔点范围
- 254 至 2,075 °C
- 电负性
- 1.9 – 2.18
全部类金属
- 5B硼10.81 u · 1808
- 14Si硅28.085 u · 1824
- 32Ge锗72.63 u · 1886
- 33As砷74.9216 u · 约1250年
- 51Sb锑121.76 u · 约公元前3000年
- 52Te碲127.6 u · 1782
- 84Po钋[209] u · 1898
处在分界线上
在元素周期表上从硼到砹画一条阶梯状的折线,左边是金属,右边是非金属。沿着这条线分布的元素就是类金属。它们外观像金属,往往呈灰色并带有光泽,但质地很脆,受力时会碎裂而不是弯曲,化学性质也更接近非金属。
类金属并没有统一的官方名单。硼、硅、锗、砷、锑和碲几乎总被列入其中。本站把钋也算作类金属,钋和砹有时会被加入,有些名单还包括碳或硒。
半导体:你能读到这段文字的原因
金属导电性能好,非金属几乎不导电。类金属介于两者之间,而且硅和锗的导电性会随着温度升高或掺入微量其他元素而增强。这种性质叫作半导性,可以被精确控制。
在超纯硅中掺入少量磷或硼,就能形成电子富余或缺少电子的区域。把这些区域并排放在一起,就能制成二极管和晶体管,也就是每块计算机芯片核心的开关。1947年的第一只晶体管是用锗制成的;20世纪60年代硅取而代之,硅谷也因此得名。
成员对比
玻璃、合金与毒药
硼和硅是玻璃的骨架:普通玻璃主要成分是二氧化硅,加入氧化硼则能制成耐热的硼硅玻璃,用于实验室器皿和厨具。锑能使电池用的铅变硬,碲则能改善钢和铜的切削加工性能。
砷是名声最坏的类金属。几百年来,砷的化合物一直是投毒者的首选,至今南亚仍有数以百万计的人受到地下水砷污染的影响。不过它也有正当用途,可用于某些半导体,以及一种治疗某类白血病的现代疗法。
常见问题
类金属一共有几种?
几乎公认的类金属有六种:硼、硅、锗、砷、锑和碲。根据资料来源不同,钋、砹、碳、铝或硒也可能被算在内;本站将钋包括在内,共计七种。
硅是金属吗?
不是。硅看起来有金属光泽,也能导一定的电,但它质脆,并且像非金属一样形成酸性氧化物。它被归为类金属。
为什么电子工业要用类金属?
它们的导电性介于金属和绝缘体之间,并且可以通过掺入少量其他元素加以调节,工程师因此能够制造二极管、晶体管和太阳能电池。