วิกิพีเดีย

ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ธาตุกึ่งโลหะ"

เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
CufcN (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 77 ครั้ง
Boom1221 (คุย | ส่วนร่วม)
การแก้ไข 4,237 ครั้ง
ไม่มีความย่อการแก้ไข
บรรทัด 1:
'''ธาตุกึ่งโลหะ''' ({{lang-en|metalloids}}) เป็นธาตุที่มีองค์ประกอบทางเคมีซึ่งมีคุณสมบัติก้ำกึ่งระหว่างสมบัติของ[[ธาตุโลหะ]]กับ[[ธาตุอโลหะ]] โดยไม่มีการกำหนดมาตรฐานหรือข้อตกลงที่แน่นอนของการเป็นธาตุกึ่งโลหะ
 
โดยปกติทั่วไปแล้วธาตุกึ่งโลหะ ประกอบด้วย 6 ธาตุ คือ [[โบรอน]], [[ซิลิคอน]], [[เจอร์เมเนียม]], [[สารหนู]], [[พลวง]]และ[[เทลลูเรียม]] แต่บางครั้งการจำแนกธาตุกึ่งโลหะได้รวม [[คาร์บอน]], [[อะลูมิเนียม]], [[ซีลีเนียม]], [[พอโลเนียม]]และ[[แอสทาทีน]]ไว้ด้วย ในตารางธาตุทั่วไปนั้นสามารถพบธาตุกึ่งโลหะได้ที่บริเวณเส้นทแยงมุมของ บล็อก-p โดยเริ่มจากโบรอนไปจนถึงแอสทาทีน ในบางตารางธาตุที่ประกอบด้วยเส้นแบ่งระหว่างโลหะกับอโลหะและธาตุกึ่งโลหะนั้นจะอยู่ติดกับเส้นแบ่งนี้
บรรทัด 12:
=== การวินิจฉัยค่าความด่าง ===
ธาตุกึ่งโลหะเป็นธาตุที่มีองค์ประกอบก้ำกึ่งระหว่างพวกโลหะและอโลหะ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะจำแนกว่าเป็นโลหะหรืออโลหะ นี่คือความหมายทั่วไปที่กล่าวถึงลักษณะของธาตุกึ่งโลหะที่ถูกอ้างถึงอย่างต่อเนื่องในงานวิจัย<ref>[[#King1979|King 1979, p.&nbsp;13]]</ref>
ความยากของการจัดหมวดหมู่เป็นคุณลักษณะสำคัญของธาตุกึ่งโลหะ ธาตุส่วนใหญ่มีคุณสมบัติของทั้งโลหะและอโลหะ และสามารถแบ่งได้ตามคุณสมบัติเพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้น เช่น โดยเฉพาะธาตุที่อยู่ใกล้เส้นขอบ, ที่ไม่มีลักษณะที่ชัดเจนว่าเป็นโลหะหรืออโลหะ จะถูกจัดเป็นกึ่งโลหะ
 
[[โบรอน]], [[ซิลิคอน]] ,[[เจอร์เมเนียม]] ,[[สารหนู]] ,[[พลวง]]และ[[เทลลูเรียม]] เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปว่าเป็น ธาตุกึ่งโลหะ และบางครั้ง[[ซีลีเนียม]], [[พอโลเนียม]]หรือ[[แอสทาทีน]]ก็ถูกจัดอยู่ในนั้นด้วย บางครั้งโบรอนและซิลิกอนก็ไม่ถูกจัดเป็นกึ่งโลหะ บางครั้งเทลลูเรียมก็ไม่ได้เป็นกึ่งโลหะ และการรวมพลวง, พอโลเนียมและแอสทาทีนเข้าเป็นธาตุกึ่งโลหะยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่
ยังมีธาตุอื่นๆที่ถูกจัดว่าเป็นธาตุกึ่งโลหะ ซึ่งธาตุเหล่านั้นคือ [[ไฮโดรเจน]], [[เบริลเลียม]], [[ไนโตรเจน]], [[ฟอสฟอรัส]], [[กำมะถัน]], [[สังกะสี]], [[แกลเลียม]], [[ดีบุก]], [[ไอโอดีน]], [[ตะกั่ว]], [[บิสมัท]]และ[[เรดอน]] ธาตุกึ่งโลหะที่มีองค์ประกอบที่แสดงถึงความมันวาวของโลหะและการนำไฟฟ้า เรียกว่า [[แอมโฟเทริก]] เช่น สารหนู พลวง วานาเดียม โครเมียม โมลิบดีนัม ทังสเตนดีบุก ตะกั่วและอะลูมิเนียม โลหะ p-บล็อกและอโลหะ(เช่นคาร์บอนไดออกไซด์หรือไนโตรเจน) สามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติหรือรวมกันได้เป็นโลหะผสม จึงได้รับการพิจารณาเป็นกึ่งโลหะ▼
 
▲ยังมีธาตุอื่นๆที่ถูกจัดว่าเป็นธาตุกึ่งโลหะ ซึ่งธาตุเหล่านั้นคือ [[ไฮโดรเจน]], [[เบริลเลียม]], [[ไนโตรเจน]], [[ฟอสฟอรัส]], [[กำมะถัน]], [[สังกะสี]], [[แกลเลียม]], [[ดีบุก]], [[ไอโอดีน]], [[ตะกั่ว]], [[บิสมัท]]และ[[เรดอน]] ธาตุกึ่งโลหะที่มีองค์ประกอบที่แสดงถึงความมันวาวของโลหะและการนำไฟฟ้า เรียกว่า [[แอมโฟเทริก]] เช่น สารหนู พลวง วานาเดียม โครเมียม โมลิบดีนัม ทังสเตนดีบุก ตะกั่วและอะลูมิเนียม [[โลหะหลังแทรนซิชัน|โลหะ p-บล็อก-p]] และอโลหะ (เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ หรือ ไนโตรเจน) สามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติหรือรวมกันได้เป็นโลหะผสม จึงได้รับการพิจารณาเป็นกึ่งโลหะ
 
=== ค่าความเป็นด่างมาตรฐาน ===
เส้น 20 ⟶ 22:
|-
! ธาตุ
! IE<br> (kcal/mol)
! IE<br> (kJ/mol)
! EN
! กลุ่มโครงสร้าง
เส้น 28 ⟶ 30:
| <center>191</center>
| <center>801</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 2.04
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| [[สารกึ่งตัวนำ]]
|-
| ซิลิกอน
| <center>188</center>
| <center>787</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 1.90
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| [[สารกึ่งตัวนำ]]
|-
| เจอร์เมเนียม
| <center>182</center>
| <center>762</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 2.01
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| [[สารกึ่งตัวนำ]]
|-
| อาร์เซนิก
| <center>226</center>
| <center>944</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 2.18
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| [[กึ่งโลหะ]]
|-
| พลวง
| <center>199</center>
| <center>831</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 2.05
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| [[กึ่งโลหะ]]
|-
| เทลลูเลียม
| <center>208</center>
| <center>869</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 2.10
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| [[สารกึ่งตัวนำ]]
|-
| style = "text-align: right"| ''ค่าเฉลี่ย''
| <center>199</center>
| <center>832</center>
| style = "padding-left:1em; padding-right:1em;"| 2.05
|
|-
| colspan = "5" style="text-align: left; font-size: 90%" |The elements commonly recognised as metalloids, and their [[ionization energy|ionization energies]] (IE) ;<ref>[[#NIST2010|NIST 2010]]. Values shown in the above table have been converted from the NIST values, which are given in&nbsp;eV.</ref> electronegativities (EN, revised Pauling scale) ; and electronic band structures<ref>[[#Berger1997|Berger 1997]]; [[#Lovett1977|Lovett 1977, p.&nbsp;3]]</ref> (most thermodynamically-stable forms under ambient conditions).
|}
ไม่มีการยอมรับคำจำกัดความของธาตุกึ่งโลหะว่ามีอยู่ส่วนใดของตารางธาตุ<ref>[[#Goldsmith1982|Goldsmith 1982, p.&nbsp;526]]; [[#Hawkes2001|Hawkes 2001, p.&nbsp;1686]]</ref> ต่อมาฮอว์ค<ref name =H1687>[[#Hawkes2001|Hawkes 2001, p.&nbsp;1687]]</ref>ได้สังเกตถึงความผิดของโครงสร้างต่างๆและองค์ประกอบ ตามคำที่ธาตุกึ่งโลหะได้อธิบายไว้ ธาตุกึ่งโลหะได้อธิบายโดยชาร์ป
 
ธาตุกึ่งโลหะจะมีจำนวนที่บอกค่าของธาตุแต่ละชนิด (เลขมวล เลขอะตอม) โดยใช้เกณฑ์จำแนก และต่อมาได้มีการยอมรับธาตุกึ่งโลหะ 4 ธาตุ (เจอร์เมเนียม สารหนู พลวง และเทลลูเรียม) เจมส์ เอตอัล<ref>[[#James2000|James et al. 2000, p.&nbsp;480]]</ref> ได้ระบุว่า โบรอน คาร์บอน ซิลิคอน ซีลีเนียม บิสมัท พอโลเนียม อูนอูนเพนเทียมและลิเวอร์มอเรียม ธาตุที่ได้กล่าวมานั้นมีแนวโน้มที่ใกล้เคียงกันซึ่งสามารถจัดตามหมวดหมู่ได้ ธาตุโลหะสามารถบอก[[ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี]] และ[[ค่าพลังงานไอออไนเซชัน]]
 
== สมบัติตามอาณาเขตในตารางธาตุ ==
=== ตำแหน่งในตารางธาตุ ===
เมตัลลอยด์ ธาตุกึ่งโลหะจะอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของเส้นแบ่งระหว่างโลหะและอโลหะสามารถพบในการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน ในบางตารางธาตุ องค์ประกอบทางด้านซ้ายล่างของบรรทัดโดยทั่วไปแสดงเพิ่มพฤติกรรมโลหะ องค์ประกอบทางด้านขวาบนแสดงพฤติกรรมเพิ่มขึ้น นอลเมทาลิก เมื่อเรียงเป็นขั้นปกติ องค์ประกอบกับอุณหภูมิสำคัญสูงสุดสำหรับกลุ่มธาตุ (ลิเทียม เบริลเลียม อะลูมิเนียม เจอร์เมเนียม พลวง โปโลเนียมพอโลเนียม) จะนอนอยู่ด้านล่างบรรทัด

ตำแหน่งเส้นทแยงมุมของ เมตัลลอยด์ ธาตุกึ่งโลหะหมายถึงข้อยกเว้นที่จะสังเกตว่าองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกันมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในกลุ่มแนวตั้ง.<ref>[[#Horvath1973|Horvath 1973, p.&nbsp;336]]</ref> สามารถเห็นผลที่เกี่ยวข้องในความคล้ายคลึงอื่น ๆ เส้นทแยงมุมระหว่างองค์ประกอบบางอย่างและธาตุทางด้านขวาล่างโดยเฉพาะ แมกนีเซียม ลิเทียม เบริลเลียม อะลูมิเนียม โบรอน และ ซิลิคอน <ref name="Gray91">[[#Gray2009|Gray 2009, p.&nbsp; 9]]</ref> โดยมีคนแย้งว่าคล้ายคลึงกันจึงทำให้ขยายไปถึงคาร์บอน ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน กำมะถันและเป็นสามชุด คือ ธาตุในบล็อก-d บล็อก.

ข้อยกเว้นนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการแข่งขันแนวโน้มในแนวนอนและแนวตั้งในค่าใช้จ่ายของประจุนิวเคลียร์ ไปพร้อมระยะเวลาค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นกับนิวเคลียร์เลขอะตอมเช่นเดียวกับจำนวนของอิเล็กตรอน ดึงเพิ่มเติมเกี่ยวกับอิเล็กตรอนชั้นนอกเป็นค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นนิวเคลียร์โดยทั่วไปเมื่อเทียบกับผลการตรวจคัดกรองของการมีอิเล็กตรอนมากขึ้น ด้วยความผิดปกติบางอย่างอะตอมจึงกลายเป็นขนาดเล็กเพิ่มขึ้น พลังงานไอออนไนซ์และมีการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในลักษณะข้ามระยะเวลาจากโลหะกับองค์ประกอบของอโลหะ <ref>[[#Booth1972|Booth & Bloom 1972, p.&nbsp;426]]; [[#Cox2004|Cox 2004, pp.&nbsp;17, 18, 27–8]]; [[#Silberberg2006|Silberberg 2006, pp.&nbsp;305–13]]</ref> จึงมีผลในการเพิ่มค่าใช้จ่ายนิวเคลียร์โดยทั่วไปผลของอิเล็กตรอนเพิ่มเติมเป็นห่างไกลจากนิวเคลียส อะตอมโดยทั่วไปกลายเป็นพลังงานไอออไนซ์และตัวอักษรโลหะเพิ่มขึ้น <ref>[[#Cox2004|Cox 2004, pp.&nbsp;17–18, 27–8]]; [[#Silberberg2006|Silberberg 2006, p.&nbsp;305–13]]</ref> ผลสุทธิของโลหะอโลหะที่เลื่อนไปทางขวาจะลงในกลุ่ม <ref name=Gray91/> และความคล้ายคลึงกันในแนวทแยงคล้ายจะเห็นที่อื่น ๆ ในตารางธาตุตามที่ระบุไว้ <ref>[[#Rodgers|Rodgers 2011, pp.&nbsp;232–3; 240–1]]</ref>
 
== การใช้งานทั่วไป ==
เส้น 93 ⟶ 100:
ธาตุกึ่งโลหะมี[[ค่าพลังไอออไนเซชัน]] และ[[อิเล็กโทรเนกาติวิตี]] อยู่ในระดับปานกลาง เพราะเป็นธาตุที่มีสถานะก้ำกึ่งระหว่างโลหะกับอโลหะ
 
=== การเปรียบเทียบโลหะ กึ่งโลหะ อโลหะ ===
ลักษณะคุณสมบัติของโลหะ กึ่งโลหะ และอโลหะ มีรายละเอียดดังตาราง<ref>[[#Kneen1972|Kneen, Rogers & Simpson, 1972, p.&nbsp;263.]]</ref> คุณสมบัติทางกายภาพที่ง่ายต่อการเปรียบเทียบ และคุณสมบัติทางเคมีรวมถึงคำอธิบาย
 
เส้น 104 ⟶ 111:
! scope="col" style="width:20em;" | อโลหะ
|- valign=top
| scope = "row"| สถานะ
| เป็นของแข็ง ยกเว้น ([[gallium|Ga]], [[mercury (element)|Hg]], [[rubidium|Rb]], [[caesium|Cs]], [[francium|Fr]])<ref>[[#Stoker2010|Stoker 2010, p.&nbsp;62]]; [[#Chang2002|Chang 2002, p.&nbsp;304]]</ref>มีสถานะเป็นของเหลว
| ของแข็ง <ref name = "Rochow 1966, p.,[object Object], ,[object Object],4">[[#Rochow1966|Rochow 1966, p.&nbsp;4]]</ref>
| มีทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส แต่ส่วนใหญ่เป็นแก๊ส <ref>[[#Hunt2000|Hunt 2000, p.&nbsp;256]]</ref>
|- valign=top
| scope = "row"| ลักษณะผิว
| เป็นมันวาว
| บางชนิดมันวาว บางชนิดด้าน <ref name = "Rochow 1966, p.,[object Object], ,[object Object],4" />
| ด้าน
|- valign=top
| scope = "row"| ความเหนียว
| เหนียว สามารถทุบเป็นผ่านได้
| เปราะ <ref name = McQuarrie85>[[#McQuarrie1987|McQuarrie & Rock 1987, p.&nbsp;85]]</ref>
| เปราะ
|- valign=top
| scope = "row"| การนำไฟฟ้า
| นำไฟฟ้า
| บางชนิดนำไฟฟ้า บางชนิดไม่นำไฟฟ้า
เส้น 134 ⟶ 141:
| อโลหะ
|- valign=top
| scope = "row" |[[ค่าพลังงานไอออไนเซชัน]]
| ต่ำ
| อยู่ในระดับปานกลาง <ref>[[#Metcalfe1974|Metcalfe, Williams & Castka 1974, p.&nbsp;86]]</ref> เพราะมีสถานะก้ำกึ่งระหว่างโลหะกับอโลหะ <ref>[[#Chang2002|Chang 2002, p.&nbsp;306]]</ref>
| สูง
|- valign=top
| scope = "row" |[[อิเล็กโทรเนกาติวิตี]]
| ต่ำ
| อยู่ในระดับปานกลาง <ref>[[#Metcalfe1974|Metcalfe, Williams & Castka 1974, p.&nbsp;86]]</ref> เพราะมีสถานะก้ำกึ่งระหว่างโลหะกับอโลหะ <ref>[[#Chang2002|Chang 2002, p.&nbsp;306]]</ref>
| สูง
|- valign=top
| scope = "row" | จุดเดือด จุดหลอมเหลว
| สูง ยกเว้นปรอท
| บางชนิดสูง บางชนิดต่ำ
| ต่ำ ยกเว้นคาร์บอน
|- valign=top
| scope = "row" | ความหนาแน่น
| บางชนิดหนาแน่นมาก บางชนิดหนาแน่นน้อย
| บางชนิดหนาแน่นมาก บางชนิดหนาแน่นค่อนข้างมาก
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/wiki/ธาตุกึ่งโลหะ"