Metaloides: qué son, propiedades, lista y usos
¿Qué son los metaloides?
Los metaloides, también llamados semimetales, son un conjunto de elementos químicos que se encuentran entre los metales y los no metales en la tabla periódica. Corresponden a un pequeño grupo de entre 6 y 9 elementos cuyas propiedades físicas y químicas son intermedias entre los metales y los no metales.
A pesar de ser un grupo poco numeroso (6), muchos metaloides son de gran importancia industrial. Algunos son componentes esenciales en circuitos electrónicos, mientras que otros son catalizadores indispensables para la industria química.
Propiedades de los metaloides
Lo que caracteriza a los metaloides es que poseen algunas propiedades de los metales, y otras de los no metales. Esto no permite clasificarlos ni como los primeros ni como los segundos. Las siguientes son algunas de las propiedades generales más comunes de estos elementos:
Todos son sólidos
Al igual que los metales, los elementos metaloides son todos sólidos a temperatura y presión ambientales. La razón es que poseen puntos de fusión y ebullición relativamente altos.
Algunos son lustrosos
Otra propiedad que la mayoría de los metaloides comparten con los metales es que poseen lustre metálico. Es decir, son capaces de reflejar la luz visible.
Poseen densidades relativamente bajas
Esta propiedad acerca a los metaloides más a los no metales, que se caracterizan por tener densidades bajas.
La mayoría de los metales poseen densidades considerablemente altas (a excepción de algunos alcalinos y alcalinotérreos), por encima de 7 g/cm3. En cambio, la densidad de los metaloides varía desde alrededor de 2 hasta 6,7 g/cm3.
No son muy buenos conductores eléctricos y térmicos a temperatura ambiente
Nuevamente, esta es una característica típica de los no metales que contrasta con los metales, entre los cuales se encuentran los elementos más conductivos que se conocen.
Sin embargo, algunos de los semimetales también poseen la propiedad de convertirse en buenos conductores bajo ciertas condiciones. Estos elementos que en algunas condiciones conducen la electricidad y en otras no, se denominan semiconductores.
Los metaloides pueden formar aleaciones con algunos metales
La capacidad de formar aleaciones es una propiedad característica de los metales que muy pocos no metales pueden imitar (solo el carbono tiene aplicaciones prácticas en aleaciones).
Los metaloides también pueden formar aleaciones con propiedades mecánicas y químicas muy deseables.
No son dúctiles ni maleables
A diferencia de los metales, los metaloides suelen ser quebradizos. Por esta razón, no se pueden estirar para formar alambres ni aplastar para formar láminas delgadas sin romperse.
Todos son elementos del bloque p de la tabla periódica
Mientras que la mayoría de los metales pertenecen a los bloques s, d y f, y tan solo un puñado de ellos entran en el bloque p, todos los metaloides pertenecen a este último bloque. Lo mismo sucede con los no metales, a excepción del hidrógeno y el helio.
Propiedades adicionales
Además de las propiedades anteriores, los metaloides se comportan químicamente como no metales. Su electronegatividad es intermedia entre los metales y los no metales, y lo mismo sucede con sus energías de ionización.
Lista de elementos metaloides o semimetales
Dependiendo de a qué características se les dé más importancia, el grupo de metaloides puede estar formado por seis a nueve elementos:
- Boro (B)
- Silicio (Si)
- Germanio (Ge)
- Arsénico (As)
- Antimonio (Sb)
- Teluro (Te)
- Posiblemente el bismuto (Bi), el polonio (Po) y el astato (At)
Los primeros seis son considerados por todos como metaloides o semimetales. En cambio, en el caso de los últimos tres, algunos químicos los incluyen en este grupo mientras que otros no, por distintas razones.
Boro (B)
El boro es el elemento químico número 5. Se trata del primer semimetal o metaloide de la tabla periódica y posee propiedades semiconductoras.
Aplicaciones
Se usa en la fabricación de vidrios refractarios como el pyrex, como componente en aleaciones metálicas de alta dureza, en fuegos artificiales y como sistema de ignición en cohetes espaciales.
Algunos compuestos de boro también se utilizan como catalizadores para reacciones orgánicas.
Silicio (Si)
Es el segundo elemento más abundante en la tierra, formando parte de todos los silicatos, como los que encontramos en la arena y en muchas rocas y minerales.
Aplicaciones
El silicio es un semiconductor y forma la base de la inmensa mayoría de los chips y circuitos integrados en todos los aparatos electrónicos.
Germanio (Ge)
El germanio es uno de los dos metaloides reconocidos en el cuarto período de la tabla periódica. Es el elemento 32 y posee un aspecto metálico blanco grisáceo.
Aplicaciones
Se usa en fibra óptica, en los sistemas ópticos para equipos infrarrojos y es uno de los componentes de algunas aleaciones de oro blanco.
Arsénico (As)
Este es un elemento conocido desde la Antigüedad por sus propiedades venenosas. Una de las teorías más famosas sobre la muerte de Napoleón Bonaparte es que fue envenenado con este metaloide.
Aplicaciones
El arsénico se emplea para tratar maderas contra el ataque de polillas y también como micronutriente para la cría de algunos animales. También se utiliza en electrónica y en la fabricación de fuegos artificiales.
Antimonio (Sb)
Es el elemento 51 de la tabla periódica y pertenece al grupo del nitrógeno. Comparte algunas propiedades químicas con este último, así como otras propiedades características de los metales. Varios de sus compuestos son materiales refractarios resistentes al calor.
Aplicaciones
Se usa generalmente como componente de aleaciones metálicas y como aditivo para dar resistencia al fuego a algunas pinturas y esmaltes especiales. Uno de sus mayores usos es como componente en los acumuladores de plomo y ácido.
Teluro (Te)
También llamado telurio, este elemento se encuentra asociado con el oro en muchos yacimientos. Tiene propiedades similares al antimonio y, al igual que dicho elemento, su comportamiento químico es característico de los no metales.
Aplicaciones
La mayoría de las aplicaciones del teluro se dan en el campo de la catálisis química. En dicho campo, sirve como catalizador en reacciones de deshalogenación, para generar carbaniones y para formar compuestos cíclicos, entre otras.
Metaloides y no metaloides
Existen tres elementos que resultan ambiguos y difíciles de clasificar. Estos son el bismuto (Bi), el polonio (Po) y el astato (At). Algunas personas clasifican a estos elementos como metaloides, mientras que otros no.
Los que no consideran a estos tres elementos como metaloides clasifican al Bi y al Po como metales y al At como un no metal por distintas razones. Por ejemplo, el bismuto posee algunas propiedades de los no metales, pero, a diferencia de los demás metaloides, sus propiedades químicas son características de los metales.
Referencias
- BYJU’S, A. (2021). What are Metalloids? Tomado de byjus.com.
- CK12 Intermediate (s/f). Metalloids | Chemistry for Non-Majors. Tomado de courses.lumenlearning.com.
- Encyclopedia Britannica (2020). Metalloid | Definition, Elements, & Facts. Tomado de britannica.com.
- Helmenstine, A. M. (2019). List of Elements: Semimetals or Metalloids. Tomado de thoughtco.com.