شبه فلزات – انواع و خواص

شبه فلزات مرز باریکی میان فلزات و نافلزات هستند  وخواصی میان این دو دارند . 

شبه فلزات مرز باریکی میان فلزات و نافلزات هستند  وخواصی میان این دو دارند . 

مقدمه

 مندلیف دانشمند روسی ، اولین جدول تناوبی عناصر را در سال 1864 ارائه کرد و در آن  عناصرشیمیایی مختلف را به سه گروه دسته بندی کرد . عناصر فلز ، نا فلز  و شبه فلز ( متالوئید ) هستند . 

شبه فلزات مرز باریکی میان فلزات و نافلزات هستند . شبه فلزات عناصری هستند که خواصی مابین فلز و نافلز دارند . آنها دو ویژگی اصلی دارند .

نخست اینکه شبه فلزات معمولا به صورت اکسید های آمفوتر هستند و دیگر اینکه آنها اصولا رسانایی کاملی برای جریان الکتریسیته و گرما  ندارند . همچنین خطی که شبه فلزات را از فلزات و نافلزات جدا میکند خط آمفتومتری نامیده می شود . 

شبه فلزات در دمای اتاق بصورت جامد با رنگ نقره ای وجود دارند . ویژگی چکش خواری در شبه فلزات کم و شکنندگی در آنها زیاد است . شبه فلزتی که خواص فلزی بیشتری دارند چکش خواری بیشتری نیز خواهند داشت . 

 شبه فلزات شامل موارد زیر هستند : بور – سیلیسیوم – ژرمانیوم _ آرسنیک – آنتیموان – تلوریوم – پولونیوم . بعنوان مثال می توانیم به سیلیکون اشاره کنیم که رسانایی آن مابین عایق و هادی است . 
عناصر دیگری نیز در جدول وجود دارند که خواص شان نامشخص است . درباره ی مایه تعنصر پولونیوم اختلاف نظر وجود دارد .برخی دانشمندان آن را شبه فلز و برخی آن را نا فلز می نامند. 

شبه فلزات می توانند شبکه ی الکترونی ایجاد کنند اما برای ایجاد شبکه به پتانسیل اولیه احتیاج دارند که پتانسیل آنها را میتوان بصورت انرژی فراهم کرد . انرژی اولیه نیز از گرما گرفته می شود . 
از برجسته ترین کاربرد شبه فلزات می توان به استفاده در کامپیوتر ها و ماشین حساب ها اشاره کرد . 

●  در ادامه ی مقاله به ویژگی ها ، خواص و کاربرد های هرکدام از شبه فلزات خواهیم پرداخت . 

بور ( Boron ) 

بور اولین بار در سال 1808  و توسط دو شیمی دان فرانسوی و انگلیسی به نام های جوزف ال گای لوساک و سر هامفری دیوی کشف شد و بور خالص درسال 1909 توسط یک دانشمند آمریکایی به تولید انبوه رسید . نام این عنصر از بوراکس گرفته شده که ریشه ی عربی بوره دارد.

این عنصر دارای دو ایزوتوپ پایدار و طبیعی است و بانماد شیمیایی B در جدول شناخته می شود و عدد اتمی آن 5 است . عنصر بور در پوسته ی زمین و منظومه ی خورشیدی فراوانی کمی دارد و در آب محلول است . بوره ، کرنیت و اور توسط عمل آوری صنعتی از کانی های بور بدست می آید . 

عنصر بور در سطح زمین تنها در ترکیب شیمیایی با مواد دیگر یافت می شود و تمایل رفتاری زیادی دارد با عناصر دیگر پیوند پایدار تشکل بدهد . پس بنابر این تهیه ی بور در صنایع مختلف با دشواری زیادی مواجه است . 

 کاربرد های مختلف بور : شیشه و سرامیک – ساخت حشره کش ها – فضا پیما ها – کاربرد پزشکی و دارویی – راکتورهای هسته ای . 

سیلسیوم ( Silicon ) 

سیلسیوم یا سیلیکا با نماد شیمیایی Si یکی از شبه فلزات است که ترد و سخت ، با جلای فلزی زیاد و بلورین است و دارای سه ایزوتوپ پایدار می باشد . ایزوتوپ های آن به رنگ خاکستری – آبی  و بلور های آن به رنگ قهوه ای یافت می شود . 

این عنصر می تواند به راحتی در واکنش های شمیایی ترکیب شود ولی واکنش پذیری آن زیاد نیست . این عنصر برای تراشه شدن مناسب است و ساختار بلوری آن شبیه الماس است . سیلسیوم هشتمین عنصر فراوان در زمین است اما همیشه بصورت ترکیب با دیگر مواد وجود دارد . 

این عنصر پس از اکسیژن فراوان ترین ماده در پوسته زمین است . منابع سیلسیوم : گرد و غبار – ماسه – استخوان و سیارک ها است و کاربرد های آن در : صنعت شیشه سازی – تهیه کاعذ سمباده – کولر های منازل – عایق کابل های برق سیلیکونی – مواد منفجره و آتش کاری و ... . 

ژرمانیوم ( Germanium ) 

 
ژرمانیوم در جدول تناوبی با نماد Ge شناخته می شود و عدد اتمی آن 32 است . این عنصر سخت ، درخشان و در حالت جامد به رنگ سفید-خاکستری است . ساختار کریستالی آن مکعبی و شبیه به الماس است و در دمای اتاق حالت براق دارد . 

ژرمانیوم دارای شکاف نوار کوچکی است که به اشعه مادون قرمز واکنش نشان می دهد . بنابر این ، این عنصر در دستگاه هایی که نیاز به یابنده های مادون قرمز درد استفاده می شود . 

کاربرد های ژرمانیوم : تهیه کاتالیزور ها – تهیه آلیاژ هایی چون نقره – ساخت لامپ های فلورسنت – پزشکی و ... 

آرسنیک ( Arsenic ) 

آرسنیک عنصری شیمیایی است که در جدل تناوبی عناصر مندلیف با علامت As و عدد اتمی 33 مشخص می شود . در زبان فاسی به اکسید آرسنیک مرگ موش و به سولفید آن زرنیخ می گویند .

آرسنیک به رنگ های زرد ، خاکستری وسیاه موجود است که ازترکیبات آن باسایر عناصر آفت کش ها و حشره کش ها بدست می آید . آرسنیک عنصری سمی است و خواصی نزدیک به فسفر دارد و وقتی حرارت می بیند و اکسیده می شود بویی شبیه بوی سیر ساطع می کند . 

از زرنیخ در تهیه و تولید مواد بهداشتی ( موبر ) استفاده می شود . اما توجه داشته باشید آرسنیک و بسیاری از ترکیبات آن سمی هستند و می تواند موجب مشکلاتی در سیستم گوارش یا حتی مرگ شود . 

آنتیموان ( Antimony ) 

یکی دیگر از شبه فلزات آنتیموان است که عنصری درخشان و خاکستری رنگ است و در عدد اتمی آن در جدول تناوبی 51 است . آنیموان شبه فلزی است شکننده و ترد که رسانایی کمی در برابر گرما و جریا الکتریسیته دارد . ترکیبات آنتیموان برای ساخت مواد ضد آتش ، رنگ ها ، مواد میناکاری ، شیشه سازی و سفالگری استفاده می شود .

جالب است بدانید که مصرباستان از این عنصر برای سیاه کردن چشم هایشان استفاده می کردند . توجه داشته باشید ترکیبات آنتیموان برای سلامتی مضر است و می تواند موجب مشکلاتی من جمله سوزش چشم و پوست و در موارد حاد تر منجر به ایجاد بیماری های ریه ، اسهال و استفراغ و حتی زخم معده شود . 

کاربرد ها : استفاده در باتری ، کابل ، رنگ سازی ، ساخت مینای دندان و ... . 

تلوریوم ( Tellurium ) 

تلوریوم شبه فلزی است که در جدول تناوبی عناصر به نام Te  شناخته می شود و عدد اتمی آن 52 است . تلوریوم شبه فلزی ترد است و رنگ سفید - نقره ای دارد . تولریوم نیمه رسانایی است که در سال 1782 کشف شد ؛ در دمای اتاق بصورت جامد وجود دارد و نامحلول در آب است . 

تلوریوم با مواد زیادی ترکیب می شود ولی هیچ کدام از آنها از نظر مالی ارزشمند نیستند . این عنصر بویی نظیر بوی سیر دارد و می تواند منجر به ریزش مو شود . 

کاربرد های آن : رنگ کردن شیشه و سرامیک ، ساخت کلاهک های انفجاری ، بالا بردن خواص ماشین کاری و نورد . 

پولونیوم ( Polonium ) 

آخرین شبه فلزی که در این مقاله به آن می پردازیم عنصر پولونیوم است . پولونیوم در جدول تناوبی ناصر با نماد Po نمایش داشته می شود و عدد اتمی آن 84 است . برخی دانشمندان پولونیوم را در دسته ی فلزات پس وسطه قرار می دهند و برخی آن را شبه فلز می نامند .

این عنصر بطور محدود در طبیعت و در سنگ آهن اورانیوم وجود دارد . این عنصر توسط ماری و پیر کوری در سال 1898 کشف شد و به افتخار نام کشور لهستان Poland  آن را پولونیوم می نامند .

کاربری های این عنصر کم است و تنها در مواد رادیواکتیو می باشد . پولونیوم عنصری بسیار سمی و خطرناک است . کاربرد های آن اکثرا در کاوشگران فضایی و دستگاه های رادیواکتیو است .