בעבר, הסיווג של יסודות כימיים בטבלה המחזורית נעשה לקבוצות הבאות: מתכות, לא-מתכות ומטאלואידים. עם זאת, האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC) ממליץ שלא להשתמש יותר במונח זה "מטאלואיד", מכיוון שהשימוש בו אינו עקבי בשפות שונות. לפיכך, הסיווג הנוכחי של אלמנטים נמצא בפנים מתכות, לא מתכות או לא מתכות ומתכות למחצה.
היסודות המסווגים בדרך כלל כמתכות למחצה הם שבעה:בורון (B), סיליקון (Si), גרמניום (Ge), ארסן (As), אנטימון (Sb), טלוריום (Te) ופולוניום (Po). יסודות אלו מופיעים בטבלה המחזורית ויוצרים קו אלכסוני, בדומה לסולם, העובר בין מתכות ללא מתכות.
הם מסווגים ככאלה כי יש להם תכונות ביניים בין מתכות ללא מתכות. לדוגמה:
- יש להם ברק מתכתי: כמו מתכות;
מינרל סיליקון
- רסיס: כמו לא-מתכות, מתכות למחצה מתנפצות, כלומר, הן שבירות, כלומר לא ניתן לעצב אותן;
- יכול ליצור קטיונים או אניונים, בהתאם למצב: מתכות הן אלקטרו-חיוביות, יוצרות קטיונים (מינים בעלי מטען חיובי), בעוד שאינן-מתכות הן אלקטרושליליות ויוצרות אניונים (מינים בעלי מטען שלילי);
- האם מוליכים למחצה חשמל: מתכות הן מוליכות חשמל טובות, בעוד שאינן מתכות הן מבודדות, כלומר אינן מוליכות זרם חשמלי.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)
תכונה אחרונה זו של מתכות למחצה היא החשובה ביותר מכיוון שהיא הופכת אותן לבעלי ערך הסיבה ליישום הרחב שלו במוליכים למחצה לשימוש בציוד אלקטרוני כגון טרנזיסטורים, צ'יפס של מחשבים, מיקרו-מעבדים, דיודות, מלבד השימוש בתאים סולאריים.
דוגמה בולטת ליישום זה היא סִילִיקוֹן, שהוא חומר הגלם העיקרי לייצור רוב המעגלים ו צ'יפס מכשירי חשמל. זו הסיבה לאזור שנמצא בקליפורניה, ארצות הברית, שבו מרוכז מרכז תעשייתי עם כמה חברות טכנולוגיות מידע ומחשוב, בין היתר, היא החלה לקבל את השם של עמק הסיליקון.
להב סיליקון המשמש לייצור שבבים
אם נחזור לסיווג היסודות כמתכות למחצה, ראוי לציין שכרגע נעשה שימוש רק בחלוקה למתכות ולא-מתכות. הסיבה לכך היא שה-IUPAC אינו מגדיר או מציין אילו יסודות מסווגים כמתכות למחצה, וניתן להשתמש בקריטריונים שונים לסיווג זה. בהתאם לקריטריונים שבהם נעשה שימוש, ניתן לסווג מתכת למחצה כמתכת או כאל מתכת.
באופן כללי, יש לנו את הדברים הבאים:
אמטלים: בורון, סיליקון, ארסן וטלוריום;
מתכות: גרמניום, אנטימון ופולוניום.
מאת ג'ניפר פוגאסה
בוגר לימודי כימיה
האם תרצה להתייחס לטקסט זה בעבודה בית ספרית או אקדמית? תראה:
FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "חצי מתכות"; בית ספר ברזיל. זמין ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/semimetais.htm. נגיש ב-27 ביולי 2021.
