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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

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

元素状态密度电负性发现年份
硼固体2.37 g/cm³2.041808
硅固体2.33 g/cm³1.91824
锗固体5.323 g/cm³2.011886
砷固体5.776 g/cm³2.18约1250年
锑固体6.685 g/cm³2.05约公元前3000年
碲固体6.232 g/cm³2.11782
钋固体9.32 g/cm³21898

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。

其他分类

在周期表上高亮类金属