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两性金属

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==基本信息==
准金属(metalloid),又称为半金属(semimetal),介于金属和非金属之间的物质。准金属是一种元素,其外表呈现出金属的特性,但在化学性质上却表现出金属和非金属两种性质。例如砷和锑,它们是坚硬的[[结晶]]固体,外表显然是金属,但是当进行化学反应时就表现出金属和非金属两种不同的性质。它们的一些氧化物既溶于酸,也溶于碱,这就是所谓的两性性质,因为它们的性质既像碱又像酸。有许多元素也能生成两性化合物。然而只有当这种[[化学]]性质的二元性十分明显、同时显出金属的外表时,才能称这种元素为准金属。
==基本信息==
中文名;准金属

外文名;metalloid

别   名;“半金属”、“类金属”等

性   质;介于金属与非金属之间

元   素;硼、硅、砷、碲、锑等

用   途;合金添加剂,半导体材料等
==基本介绍==
准金属(metalloid)又称“半金属”、“类金属”、“亚金属”或“似金属”,性质介于金属和非金属之间的元素。这些元素一般性脆,呈金属光泽。半金属通常包括硼、硅、 砷、锑、碲,重元素钋和砹,虽然对它们的物理、化学性质所知尚少,一般也列入半金属,通常被认为金属的锗和锑,也可归入半金属。

半金属元素在元素周期表中处于金属向非金属过渡位置(见非铁金属)。如沿元素周期表Ⅲ A族的硼和铝之间到ⅥA族的碲和钋之间画一锯齿形斜线,可以看出:贴近这条斜线的元素除铝外,都是半金属元素。处于半金属元素带右侧的元素为非金属,处于左侧的为金属。半金属元素的电负性在1.8—2.4之间,大于金属,小于非金属。它们的氧化物与水作用生成弱酸性或弱碱性的溶液。它们与非金属作用时常作为电子给予体,而与金属作用时常作为电子接受体。

半金属大都是半导体,具有导电性,电阻率介于金属(10-5欧姆·厘米以下)和非金属(1010欧姆·厘米以上)之间。导电性对温度的依从关系大都与金属相反;如果加热半金属,其电导率便随温度而上升。半金属大都具有多种不同物理、化学性质的同素异形体,碲、砷、硅、硼、硒的“无定形”同素异形体的非金属性质更为突出。
==准金属:砷==
1.来源和用途

毒砂(砷黄铁矿)和斜方砷铁矿是两种能被熔化生产单质砷的矿石。单质砷和三氧化二砷(As2O3)是作为商品生产,后者是许多砷化合物的生产原料。单质砷用于与铅和铜一起制造合金。砷化合物有许多用途,包括用作催化剂、杀菌剂、除锈剂、杀真菌剂、动物饲料添加剂、防锈剂、药物、兽药、制革剂以及木材防腐剂。砷剂是第一种治疗梅毒的药,并且一直用于治疗阿米巴痢疾。硫砷密胺(一种有机砷化合物)是治疗由非洲锥体虫引起的神经病发病期的最有效药物。

2.砷的暴露和吸收

砷能通过肠胃系统和肺途径被吸收,对砷关注的主要是内吸收毒害。三氯化砷(AsCI3)和有机砷化物路易斯气(第一次世界大战中作毒气)可以透过皮肤,这两者对暴露者有很强的危害性,并且是强的糜烂性毒剂(引起水泡)。普通砷化物As2O3通过肺和肠道被吸收,固体颗粒的大小是它被吸收多少的主要因素。粗粒子的化合物趋于穿过肠胃并且通过大便排出。

砷有+3和+5氧化态,并且+3氧化态的无机化合物通常是比较毒的,转为砷(V)一般对环境有利,其危害大为降低。

砷是绝大多数土壤的自然组成部分。许多食物中含砷,特别是水生贝壳类动物。成年人每天通过正常来源平均摄入大约低于1毫克砷。
3.砷的代谢、转移和毒害作用

生物化学上砷使蛋白质凝结,与辅酶一起形成配合物,抑制ATP(三磷酸腺苷)的产生。与镉和汞相似,砷是“亲硫”元素。砷有某些与磷相似的化学特性,并在某些化学过程中替代磷,起不利的新陈代谢作用。下图《砷(Ⅲ)干扰ATP磷酸化作用产生的过程》所示概述了这种作用。图上面的反应说明从甘油醛一3一磷酸酯,酶催化合成1,3—双磷酸甘油酸酯,其生成物继续反应生成三磷酸腺甙(ATP),这是一种人体内新陈代谢中必需的产生能量的物质。当亚砷酸盐AsO33-出现时,与甘油醛一3一磷酸酯结合生成一个能经过非酶自发水解的产物,阻止ATP的形成。

砷中毒的解毒药可以利用它的“亲硫”性,采用含有巯基的物质,如2,3—二巯基丙醇(BAL)。
==准金属光泽==
准金属光泽(semi-metallic Iuster)光泽强度的等级之一。一般指反射率R=0.19~0.25之间,它比新鲜的金属抛光面略暗一些,如同陈旧的金属器皿表面所反射的光泽,例如磁铁矿的光泽。半金属光泽矿物也大多是不透明矿物,也很少用作宝石。
==应用==
准金属(半金属)大都是半导体,它们的电阻率介于金属和非金属之间。半金属能带的特点,是它的导带与价带之间有一小部分重叠。不需要热激发,价带顶部的电子会流入能量较低的导带底部。因此在绝对零度时,导带中就已有一定的电子浓度,价带中也有相等的空穴浓度。这是半金属与半导体的根本区别。但因重叠较小,它和典型的金属也有所区别。这类材料的禁带宽度很小,因此被用来制作红外探测器件。红外光的波长为10微米左右,对应的光子能量为0.1电子伏。半金属材料被红外光照射以后,电子能迅速从价带激发到导带,引起电导率变化,从而探测到红外光。

除上述元素外,化合物也可以是半金属,如 Mg2Pb。另有一些化[[合物]],如HgTe、HgSe等禁带宽度等于零,有时称作零禁带半导体,实质上也是半金属。

这类元素的导电性能随温度的变化关系大都与金属相反,即其电导率随温度上升而增加。准金属用途广泛,在电气、冶金等方面有广泛的应用,尤其在半导体材料中有着举足轻重的作用。

从能带结构来看,金属中被电子填充的最高能带是半满的或部分填充的,电子能自由运动,有较高的电导率。绝缘体中被电子填充的最高能带是满带(又称价带),价带与导带之间的禁带宽度较大。室温下电子不能由价带激发到导带而产生自由运动的电子,因此电导率很低。半导体中电子填充能带的情况与绝缘体相似,但禁带宽度较小。在一定的掺杂浓度下,能产生导电的自由电子或自由空穴。半导体的电导率介于金属和绝缘体之间。另外,金属和半导体之间还有一种中间情况,禁带宽度为零或很小,此时在很低温度下电子就能从价带激发到导带,在导带和价带中同时存在能自由运动的电子和空穴。如碲化汞(HgTe),这种材料称为半金属。<ref>[https://www.yebaike.com/21/202201/3429001.html 两性金属], 360国学 ,</ref>
=='''参考文献'''==
30,886
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