אתה יכול לשאול, האם סיליקון הוא מתכת? התשובה היא לא. סיליקון הוא מטאלואיד. למטאלואידים יש תכונות של מתכות ולא מתכות. הסיליקון מיוחד בטבלה המחזורית. יש לו מראה מבריק אבל הוא נשבר בקלות. הסיליקון מהווה כ-27.7% מקרום כדור הארץ:
אֵלֵמֶנט |
אחוז בקירוב לפי משקל |
|---|---|
סִילִיקוֹן |
27.7 |
ישנם שמונה יסודות שהם מטלואידים:
אֵלֵמֶנט |
סֵמֶל |
|---|---|
בּוֹר |
ב |
סִילִיקוֹן |
סִי |
גרמניום |
Ge |
אַרסָן |
כְּמוֹ |
אַנטִימוֹן |
סב |
טלוריום |
Te |
פולוניום |
פו |
אסטטין |
בְּ |
סיליקון הוא מטאלואיד . זה לא מתכת. יש לו כמה תכונות של מתכות. יש לו גם תכונות של לא מתכות. הסיליקון נראה מבריק. אבל זה שביר. הוא נשבר אם מכופפים אותו. מתכות יכולות להתכופף, אבל סיליקון לא. סיליקון הוא מוליך למחצה. זה יכול לשאת חשמל. אבל זה לא עושה את זה כמו מתכות. מטאלואידים כמו סיליקון חשובים לטכנולוגיה. אנשים משתמשים בהם באלקטרוניקה. הם משמשים גם בפאנלים סולאריים. לסיליקון תכונות מיוחדות. אלה עושים את זה נחוץ עבור מכשירים מודרניים. זה עוזר למכשירים לעבוד היטב.
אם אתה תוהה אם הסיליקון הוא מתכת, עליך לבדוק את תכונותיו ולסמן בטבלה המחזורית. הסיליקון נמצא בקבוצה 14. הוא יושב בין מתכות ללא מתכות. נקודה זו מעניקה לו תכונות מעורבות. הסיליקון נראה מבריק כמו מתכת. אבל הוא נקרע אם מכופפים אותו. הסיליקון אינו נושא חשמל כמו מתכות. זה עובד כמוליך למחצה. זה אומר שהוא יכול לשאת חשמל לפעמים. לסיליקון יש קשרים קוולנטיים, בדיוק כמו לא מתכות. הדברים האלה גורמים למדענים לקרוא לסיליקון מטאלואיד, לא מתכת.
עיין בטבלה זו כדי לראות כיצד הסיליקון משתווה למתכות וללא מתכות:
מְאַפיֵן |
מטאלואידים (כמו סיליקון) |
מתכות |
לא מתכות |
|---|---|---|---|
הוֹפָעָה |
בעל מראה מתכתי, שביר |
מבריק, רקיע |
עמום או מבריק |
מוליכות חשמלית |
מתונים, מוליכים למחצה |
מנצחים טובים |
מנצחים גרועים |
מוליכות תרמית |
לְמַתֵן |
טוֹב |
יָרוּד |
תחמוצות |
חומצי/אמפוטרי חלש |
בְּסִיסִי |
חומצי |
אתה יכול לראות שלא קל לשאול אם סיליקון הוא מתכת. התשובה תלויה בתכונות המעורבות שלו.
מטאלואידים הם יסודות עם תכונות מתכת ולא מתכת כאחד. אתה מוצא אותם בקו זיגזג בטבלה המחזורית. אם אתה שואל אם סיליקון הוא מתכת, אתה לומד שהוא מתכת מפתח. מטאלואידים עובדים לרוב כמוליכים למחצה. הם באים בצורות שונות. הם נושאים חום וחשמל, אבל לא כמו מתכות. המילה מטאלואיד פירושה שהיא לא לגמרי מתכת או לא מתכת.
הנה כמה עובדות על מטאלואידים:
מטאלואידים כוללים בורון, סיליקון וארסן.
הם נראים מבריקים אבל נשברים בקלות.
מטאלואידים יכולים ליצור תרכובות קוולנטיות.
הם חשובים באלקטרוניקה ובתעשייה.
סיליקון משמש בפלדת סיליקון. פלדה זו נחוצה עבור שנאים ומנועים חשמליים. הוספת סיליקון לפלדה גורמת לו להתנגד לחשמל יותר. זה גם עוזר לתכונות מגנטיות. זה גורם לאנרגיה לנוע טוב יותר. האם סיליקון הוא מתכת? לא, אבל להיות מטאלואיד חשוב מאוד לטכנולוגיה כיום.
מתכות נראות מבריקות ומרגישות חלקות. רוב המתכות מתכופפות מבלי להישבר. אתה יכול לעשות מהם חוטים או סדינים. מתכות מאפשרות לחשמל לזרום טוב מאוד. נחושת וברזל הן מתכות המשמשות בחוטים וכלים. מתכות גם מעבירות חום מהר. יש להם מוליכות גבוהה, כך שהחשמל עובר דרכם בקלות.
נֶכֶס |
מתכות |
|---|---|
הוֹפָעָה |
מבריק, מתכתי |
שְׁבִירוּת |
לא שביר |
מוֹלִיכוּת |
גבוה מאוד |
גְמִישׁוּת |
רָקִיעַ |
לא מתכות שונות ממתכות. הם נראים משעממים ומרגישים מחוספסים. אל-מתכות נקרעות אם אתה מנסה לכופף אותן. הם לא נותנים לחשמל לזרום טוב. גופרית ופחמן הם לא מתכות שאתה רואה לעתים קרובות. ללא מתכות יש מוליכות נמוכה. הם לא מזיזים חום מהר. רוב הלא מתכות יוצרים קשרים קוולנטיים.
נֶכֶס |
לא מתכות |
|---|---|
הוֹפָעָה |
מְשַׁעֲמֵם |
שְׁבִירוּת |
שָׁבִיר |
מוֹלִיכוּת |
נמוך מאוד |
גְמִישׁוּת |
לא רקיע |
הסיליקון הוא מיוחד בקרב מטאלואידים. יש לו ברק כחול-אפור. הסיליקון נראה מבריק כמו מתכות. אבל הוא נשבר אם מכופפים אותו. זה כמו לא מתכות. הסיליקון יוצר קשרים קוולנטיים, בדיוק כמו שאינם מתכות. אבל סיליקון הוא גם מוליך למחצה. הוא נושא חשמל טוב יותר מאשר לא מתכות. אבל זה לא נושא אותו כמו מתכות. עיין בטבלה למטה כדי להשוות:
נֶכֶס |
מַתֶכֶת |
אַל מַתֶכֶת |
סִילִיקוֹן |
|---|---|---|---|
הוֹפָעָה |
מַברִיק |
מְשַׁעֲמֵם |
אפור מתכתי |
שְׁבִירוּת |
לֹא |
כֵּן |
כֵּן |
מוליכות (S/m) |
10^6 - 10^7 |
< 1000 |
1000 |
למטאלואידים כמו סיליקון יש מוליכות של 1000 S/m.
למתכות יש מוליכות בין 10^6 ל-10^7 S/m.
לא-מתכות יש מוליכות של פחות מ-1000 S/m.
סיליקון הוא לא רק מתכת או לא מתכת. זה זורח כמו מתכת אבל נשבר כמו לא מתכת. המוליכות שלו היא באמצע. סיליקון משמש באלקטרוניקה . זה יכול לתת לחשמל לזרום או לעצור אותו. תערובת זו של תכונות היא הסיבה לכך שסיליקון נקרא מטאלואיד.
כשאתה מסתכל על מטאלואיד, הוא זורח. למשטח יש ברק אפור-כחלחל. הברק הזה נראה כמו ברזל או כסף. הצבע בהיר יותר מרוב הלא מתכות. בטמפרטורת החדר, זה מוצק. זה כמו מתכות רבות. המספר האטומי של הסיליקון הוא 14. הוא נמצא בקבוצה 14, הנקראת משפחת הפחמן.
נֶכֶס |
תֵאוּר |
|---|---|
הוֹפָעָה |
ברק מתכתי כחלחל-אפור |
שלב ב-STP |
מוּצָק |
מספר אטומי |
14 |
קְבוּצָה |
14 (משפחת פחמן) |
מטאלואיד אינו נושא חשמל כמו מתכות. זה מוליך למחצה. זה אומר שהוא מאפשר לחשמל לנוע, אבל לא כמו נחושת או זהב. אנשים משתמשים בו באלקטרוניקה מסיבה זו. זה יכול לעבור בין לתת לחשמל לעבור לבין עצירתו. המוליכות שלו היא באמצע. זה עושה את זה שונה ממתכות ולא מתכות.
נֶכֶס |
סִילִיקוֹן |
מאפיינים כלליים של מטאלואידים |
|---|---|---|
מוליכות חשמלית |
מוליכים למחצה חשמליים |
|
סוג הדבקה |
קוולנטי |
גם מתכות וגם לא מתכות |
דמיון מבני |
לא מתכות |
דומה ללא מתכות |
סולם Mohs מראה כמה זה קשה. לסיליקון יש ערך של 7. זה קשה יותר מרוב הלא מתכות. מתכות מסוימות קשות יותר, אך רבות רכות יותר. אם אתה מנסה לכופף אותו, הוא נשבר. בדיקות משתמשות במכנס יהלומי ויקרס כדי לבדוק סדקים. בדיקות אלו משתמשות בכוחות שונים כדי לראות עד כמה הוא שביר. סימולציות עוזרות להראות כיצד סדקים גדלים וכמה זה קשה.
קשיות Mohs היא 7, אז זה די קשה.
זה קשה יותר מהרבה לא מתכות.
חלק מהמתכות קשות יותר, אך רבות לא.
בבדיקות נעשה שימוש במכנס יהלומי ויקרס.
נעשה שימוש בכוחות כמו 300 mN, 500 mN, 750 mN ו-1000 mN.
סדקים מראים כמה הוא שביר.
סימולציות עוזרות ללמוד כמה זה קשה ושביר.
הברק, המוליכות הבינונית והקשיות הופכים את המטאלואיד למיוחד. הדברים האלה מראים מדוע היא לא מתכת, גם אם היא חולקת כמה תכונות עם מתכות.
הסיליקון נמצא בקבוצה 14. המספר האטומי שלו הוא 14. קבוצה זו נמצאת בין מתכות ללא מתכות. הסיליקון הוא מיוחד כי יש לו תכונות משני הצדדים. הטבלה שלהלן מציגה את מקומו של הסיליקון:
נֶכֶס |
עֵרֶך |
|---|---|
סֵמֶל |
סִי |
מספר אטומי |
14 |
קְבוּצָה |
14 |
הנקודה של הסיליקון עוזרת להראות מדוע הוא פועל כגשר. הוא מוליך חשמל טוב יותר מאשר לא מתכות. אבל זה לא מוליך כמו מתכות. הסיליקון נראה מבריק אבל מרגיש שביר. הדברים האלה מראים שיש לו תכונות מעורבות.
ישנם יסודות נוספים הנקראים מטאלואידים. הם יושבים על קו זיגזג בין מתכות ללא מתכות. להלן כמה מטאלואידים נפוצים והמספרים האטומיים שלהם:
בורון (B, מספר אטומי 5)
סיליקון (Si, מספר אטומי 14)
גרמניום (Ge, מספר אטומי 32)
ארסן (אס, מספר אטומי 33)
אנטימון (Sb, מספר אטומי 51)
טלוריום (Te, מספר אטומי 52)
פולוניום (Po, מספר אטומי 84)
אסטטין (At, מספר אטומי 85)
למטאלואידים יש תכונות מיוחדות שהופכות אותם לשימושיים. יכולים להיות להם מצבי חמצון שונים. זה אומר שהם מצטרפים לתגובות כימיות רבות. הם נושאים חום טוב יותר מאשר מתכות. אבל הם לא נושאים חום כמו גם מתכות. אנרגיות היינון והאלקטרושליליות שלהם נמצאות באמצע. רוב המטאלואידים, כמו בורון וארסן, נמסים בטמפרטורות גבוהות יותר מאשר לא מתכות. תכונות אלו הופכות את המטאלואידים למועילים במובנים רבים.
מטאלואידים חשובים במדע ובתעשייה. סיליקון משמש בשבבי מחשב ופאנלים סולאריים. זה עוזר לשלוט בחשמל. בורון עושה חומרים חזקים וקלים יותר. זה עוזר לבנות מטוסים. אנטימון הופך את הסגסוגות לחזקות יותר ועוזר להן להתנגד לחום. סגסוגות אלה משמשות במצברים לרכב. מטאלואידים עוזרים לחבר מתכות ולא מתכות. הם נותנים לנו חומרים בעלי תכונות מיוחדות לטכנולוגיה חדשה.
למדת שסיליקון הוא מטאלואיד, לא מתכת. הסיליקון נראה מבריק כמו מתכת. אבל הוא נשבר אם אתה מנסה לכופף אותו. זה עובד גם כמוליך למחצה. מתכות משמשות לייצור דברים כמו גשרים וחוטים. לא מתכות משמשות ברפואה ולניקוי מים. מטאלואידים, כמו סיליקון, חשובים לאלקטרוניקה ולמחשבים.
שָׂדֶה |
ההשפעה של סיליקון |
|---|---|
מוליכים למחצה |
מפעיל מחשבים, סמארטפונים ולוויינים |
אנרגיה סולארית |
גורם לתאים סולאריים לעבוד טוב יותר |
מכשור רפואי |
עוזר להפוך מכשירים בטוחים יותר ולעבוד היטב |
התכונות הייחודיות של סיליקון עוזרות לשנות את המדע והטכנולוגיה כיום. אתה יכול למצוא סיליקון במכשירים דיגיטליים ובפאנלים סולאריים בכל מקום.
הסיליקון נראה מבריק כמו מתכת. אבל זה נשבר במקום להתכופף. אתה לא יכול למתוח את זה. סיליקון הוא מוליך למחצה . הוא נושא חשמל טוב יותר מאשר לא מתכות. אבל מתכות נושאות חשמל אפילו טוב יותר.
סיליקון טהור בטוח למגע. זה לא פוגע בעור שלך. אתה רואה סיליקון בהרבה דברים בבית. אין לנשום אבק סיליקון. זה יכול לפגוע בריאות שלך.
סיליקון וגרמניום נמצאים באותה קבוצה. שניהם מוליכים למחצה. קל יותר למצוא סיליקון. זה עולה פחות כסף. גרמניום עובד טוב יותר באלקטרוניקה קרה.
סיליקון משמש בשבבים ובפאנלים סולאריים. זה מוליך למחצה. אתה יכול לשלוט באמצעותו בחשמל. סיליקון עוזר למכשירים לעבוד מהר יותר. זה גם עוזר להם להשתמש פחות אנרגיה.
