Os elementos em escada que se recusam a escolher um lado
O boro, o silício, o germânio, o arsénio, o antimónio e o telúrio ficam na escada diagonal que separa os metais dos não metais — e comportam-se como ambos. Têm aparência metálica, conduzem mal, mas não deixam de conduzir, e um deles tornou-se o substrato de toda a era digital.
Destacado na tabela periódica
Cada membro
O que os define
Esta é a propriedade definidora. Os metais conduzem melhor quando resfriados; os metaloides conduzem melhor quando aquecidos, dopados ou iluminados. Essa condutividade controlável e comutável é o que torna possível um transistor.
Eles são brilhantes e cinzentos como metais, mas se quebram em vez de se dobrarem. Suas ligações são redes covalentes, não um mar de eletrões deslocalizados.
Eles formam óxidos que se comportam como ácidos em algumas reações e como bases em outras, e podem aparecer como o componente positivo ou negativo de um composto.
Tendências periódicas
O caráter metálico aumenta para baixo e para a esquerda. O Boro é o menos metálico; o Polónio (que algumas classificações incluem) é quase um metal. A própria escada é uma fronteira traçada sobre um gradiente, por isso a lista de membros varia ligeiramente entre os livros didáticos.
No mundo
Todos os circuitos integrados já fabricados, além de células solares, vidro e polímeros de silicone. O Silício de grau semicondutor é refinado até conter cerca de um átomo estranho por mil milhões.
Vidro borossilicato que resiste a choques térmicos, barras de controle de reatores que absorvem neutrões e fibras de boro em compósitos de alto desempenho.
O primeiro transístor era de Germânio, não de Silício. Atualmente, é usado em ótica infravermelha, núcleos de fibra óptica e eletrónica de alta velocidade adjacente a GaAs.
Semicondutores de arseneto de gálio para dispositivos de alta frequência e optoelectrónicos; historicamente, pigmentos e pesticidas.
Retardantes de chama, ligas de baterias de chumbo-ácido e — como se expande ao congelar — o metal que fez os tipos móveis preencherem perfeitamente o molde.
Painéis solares de película fina de telureto de cádmio e a camada de mudança de estado em discos ópticos regraváveis.
Manuseio
Os compostos de arsénio são tóxicos de forma aguda e crônica, e as águas subterrâneas contaminadas com arsénio afetam dezenas de milhões de pessoas. Os compostos de antimónio e telúrio são moderadamente tóxicos; a exposição ao telúrio produz um persistente odor de alho no hálito. A poeira de sílica cristalina causa silicose. O boro e o silício elementares são essencialmente inofensivos.
Vale a pena saber
Perguntas frequentes
O boro, o silício, o germânio, o arsénio, o antimónio e o telúrio aparecem em todas as listas. O polónio e o ástato aparecem em algumas. O selénio às vezes é incluído como metaloide e às vezes como não metal. Não existe um limite nítido na natureza, portanto também não existe um limite nítido na classificação.
O silício forma uma camada de óxido estável e isolante — SiO₂ — simplesmente ao ser exposto ao oxigénio. Esse óxido nativo é o que torna possível a porta do transístor moderno, e o germânio não tem equivalente. O silício também é abundante, barato e tolera temperaturas mais elevadas.
Uma lacuna de banda. Em um metal, os eletrões movem-se livremente para estados vazios, com um custo de energia essencialmente nulo. Em um semicondutor, existe uma pequena lacuna que o eletrão deve receber energia suficiente para atravessar — proveniente de calor, luz ou uma tensão aplicada. Como essa lacuna pode ser ajustada por dopagem, a condução pode ser ligada e desligada. Esse interruptor é um transistor.
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