stringtranslate.com

Металлоид

Металлоид — это химический элемент , который имеет преобладание свойств между или которые являются смесью свойств металлов и неметаллов . Слово металлоид происходит от латинского metallum ( «металл») и греческого oeides («похожий по форме или внешнему виду»). [1] Не существует стандартного определения металлоида и нет полного согласия относительно того, какие элементы являются металлоидами. Несмотря на отсутствие конкретики, этот термин по-прежнему используется в литературе.

Шесть общепризнанных металлоидов — это бор , кремний , германий , мышьяк , сурьма и теллур . Пять элементов реже классифицируются таким образом: углерод , алюминий , селен , полоний и астат . В стандартной периодической таблице все одиннадцать элементов находятся в диагональной области p-блока, простирающейся от бора в верхнем левом углу до астата в нижнем правом углу. Некоторые периодические таблицы включают разделительную линию между металлами и неметаллами , и металлоиды могут быть найдены близко к этой линии.

Типичные металлоиды имеют металлический вид, могут быть хрупкими и являются лишь хорошими проводниками электричества . Они могут образовывать сплавы с металлами , и многие из их других физических свойств и химических свойств являются промежуточными между свойствами металлических и неметаллических элементов. Они и их соединения используются в сплавах, биологических агентах, катализаторах , антипиренах , стеклах , оптических накопителях и оптоэлектронике , пиротехнике , полупроводниках и электронике.

Термин «металлоид» изначально относился к неметаллам . Его более позднее значение, как категории элементов с промежуточными или гибридными свойствами, стало широко распространено в 1940–1960 годах. Металлоиды иногда называют полуметаллами, практика, которая не поощрялась, [2] поскольку термин «полуметалл» имеет более общее использование как определенный вид электронной зонной структуры вещества. В этом контексте только мышьяк и сурьма являются полуметаллами и обычно признаются как металлоиды.

Определения

Основанный на суждениях

Металлоид — это элемент, обладающий преобладанием свойств между или представляющий собой смесь свойств металлов и неметаллов , и который поэтому трудно классифицировать как металл или неметалл . Это общее определение, которое опирается на атрибуты металлоида, постоянно цитируемые в литературе. [n 2] Сложность категоризации является ключевым атрибутом. Большинство элементов обладают смесью металлических и неметаллических свойств, [9] и могут быть классифицированы в соответствии с тем, какой набор свойств более выражен. [10] [n 3] Только элементы на границах или вблизи них, не имеющие достаточно четкого преобладания либо металлических, либо неметаллических свойств, классифицируются как металлоиды. [14]

Бор , кремний , германий , мышьяк , сурьма и теллур обычно признаются металлоидами. [15] [n 4] В зависимости от автора, один или несколько из селена , полония или астата иногда добавляются в список. [17] Иногда бор исключается, сам по себе или с кремнием . [18] Иногда теллур не считается металлоидом. [19] Включение сурьмы , полония и астата в качестве металлоидов было поставлено под сомнение. [20]

Другие элементы иногда классифицируются как металлоиды. Эти элементы включают [21] водород, [22] бериллий , [23] азот , [24] фосфор , [25] серу , [26] цинк , [27] галлий , [28] олово , йод , [29] свинец , [30] висмут , [19] и радон. [31] Термин металлоид также использовался для элементов, которые демонстрируют металлический блеск и электропроводность , и которые являются амфотерными , такими как мышьяк , сурьма , ванадий , хром , молибден , вольфрам , олово , свинец и алюминий . [32] Металлы с p-блоками [33] и неметаллы (такие как углерод или азот), которые могут образовывать сплавы с металлами [34] или изменять их свойства [35], также иногда рассматривались как металлоиды.

На основе критериев

Не существует общепринятого определения металлоида, как и деления периодической таблицы на металлы , металлоиды и неметаллы ; [38] Хоукс [39] усомнился в возможности установления конкретного определения, отметив, что в нескольких попытках построения можно обнаружить аномалии. Классификация элемента как металлоида была описана Шарпом [40] как «произвольная».

Количество и идентичность металлоидов зависят от используемых критериев классификации. Эмсли [41] распознал четыре металлоида (германий, мышьяк, сурьма и теллур); Джеймс и др. [42] перечислили двенадцать (Эмсли плюс бор, углерод, кремний, селен, висмут, полоний, московий и ливерморий ). В среднем в такие списки включают семь элементов ; индивидуальные классификации, как правило, имеют общую основу и различаются в плохо определенных [43] полях. [n 5] [n 6]

Обычно используется один количественный критерий, такой как электроотрицательность , [46] металлоиды, имеющие значения электроотрицательности от 1,8 или 1,9 до 2,2. [47] Другие примеры включают эффективность упаковки (долю объема в кристаллической структуре, занимаемую атомами) и критерий отношения Голдхаммера-Герцфельда. [48] Общепризнанные металлоиды имеют эффективность упаковки от 34% до 41%. [n 7] Отношение Голдхаммера-Герцфельда, примерно равное кубу атомного радиуса, деленному на молярный объем , [56] [n 8] является простой мерой того, насколько металлическим является элемент, признанные металлоиды имеют отношения от около 0,85 до 1,1 и в среднем 1,0. [58] [n 9] Другие авторы полагались, например, на атомную проводимость [n 10] [62] или объемное координационное число . [63]

Джонс, писавший о роли классификации в науке, заметил, что «[классы] обычно определяются более чем двумя атрибутами». [64] Мастертон и Словински [65] использовали три критерия для описания шести элементов, обычно признаваемых металлоидами: металлоиды имеют энергию ионизации около 200 ккал/моль (837 кДж/моль) и значения электроотрицательности, близкие к 2,0. Они также сказали, что металлоиды, как правило, являются полупроводниками, хотя сурьма и мышьяк (полуметаллы с точки зрения физики) имеют электропроводность, приближающуюся к проводимости металлов. Селен и полоний, как предполагается, не входят в эту схему, в то время как статус астата неопределен. [n 11]

В этом контексте Вернон предположил, что металлоид — это химический элемент, который в своем стандартном состоянии имеет (a) электронную зонную структуру полупроводника или полуметалла; и (b) промежуточный первый потенциал ионизации «(скажем, 750−1000 кДж/моль)»; и (c) промежуточную электроотрицательность (1,9–2,2). [68]

Территория периодической таблицы

Расположение

Металлоиды лежат по обе стороны от разделительной линии между металлами и неметаллами . Это можно найти в различных конфигурациях в некоторых периодических таблицах . Элементы в нижнем левом углу линии обычно демонстрируют возрастающее металлическое поведение; элементы в верхнем правом углу демонстрируют возрастающее неметаллическое поведение. [69] Если представить их в виде обычной лестницы, элементы с самой высокой критической температурой для своих групп (Li, Be, Al, Ge, Sb, Po) лежат чуть ниже линии. [70]

Диагональное расположение металлоидов представляет собой исключение из наблюдения, что элементы со схожими свойствами имеют тенденцию встречаться в вертикальных группах . [71] Связанный эффект можно увидеть в других диагональных сходствах между некоторыми элементами и их нижними правыми соседями, в частности литием-магнием, бериллием-алюминием и бором-кремнием. Рейнер-Кэнхэм [72] утверждал, что эти сходства распространяются на углерод-фосфор, азот-серу и на три серии d-блоков .

Это исключение возникает из-за конкурирующих горизонтальных и вертикальных тенденций в ядерном заряде . Двигаясь вдоль периода , ядерный заряд увеличивается с атомным номером , как и число электронов. Дополнительное притяжение внешних электронов по мере увеличения ядерного заряда обычно перевешивает экранирующий эффект наличия большего количества электронов. С некоторыми нерегулярностями атомы, таким образом, становятся меньше, энергия ионизации увеличивается, и происходит постепенное изменение характера в течение периода от сильно металлических до слабо металлических, слабо неметаллических и сильно неметаллических элементов. [73] Спускаясь вниз по основной группе , эффект увеличения ядерного заряда, как правило, перевешивается эффектом дополнительных электронов, находящихся дальше от ядра. Атомы, как правило, становятся больше, энергия ионизации падает, а металлический характер увеличивается. [74] Чистый эффект заключается в том, что местоположение зоны перехода металл-неметалл смещается вправо при движении вниз по группе, [71] и аналогичные диагональные сходства наблюдаются в других местах периодической таблицы, как было отмечено. [75]

Альтернативные методы лечения

Элементы, граничащие с разделительной линией металл–неметалл, не всегда классифицируются как металлоиды, отмечая, что бинарная классификация может облегчить установление правил для определения типов связей между металлами и неметаллами. [76] В таких случаях соответствующие авторы сосредотачиваются на одном или нескольких интересующих их атрибутах для принятия своих классификационных решений, а не беспокоятся о пограничной природе рассматриваемых элементов. Их соображения могут быть или не быть явными и могут, порой, казаться произвольными. [40] [n 12] Металлоиды могут быть сгруппированы с металлами; [77] или рассматриваться как неметаллы; [78] или рассматриваться как подкатегория неметаллов. [79] [n 13] Другие авторы предложили классифицировать некоторые элементы как металлоиды, «подчеркивая, что свойства изменяются постепенно, а не резко, по мере перемещения по периодической таблице или вниз». [81] Некоторые периодические таблицы выделяют элементы, которые являются металлоидами, и не показывают формальной разделительной линии между металлами и неметаллами. Вместо этого металлоиды показаны как встречающиеся в диагональной полосе [82] или диффузной области. [83] Ключевым моментом является объяснение контекста для используемой таксономии.

Характеристики

Металлоиды обычно выглядят как металлы, но ведут себя в основном как неметаллы. Физически они представляют собой блестящие, хрупкие твердые тела с промежуточной или относительно хорошей электропроводностью и электронной зонной структурой полуметалла или полупроводника. Химически они в основном ведут себя как (слабые) неметаллы, имеют промежуточные энергии ионизации и значения электроотрицательности, а также амфотерные или слабокислотные оксиды . Большинство их других физических и химических свойств являются промежуточными по своей природе .

По сравнению с металлами и неметаллами

Характерные свойства металлов, металлоидов и неметаллов обобщены в таблице. [84] Физические свойства перечислены в порядке простоты определения; химические свойства идут от общих к частным, а затем к описательным.

Приведенная выше таблица отражает гибридную природу металлоидов. Свойства формы, внешнего вида и поведения при смешивании с металлами больше похожи на металлы. Упругость и общее химическое поведение больше похожи на неметаллы. Электропроводность, зонная структура, энергия ионизации, электроотрицательность и оксиды занимают промежуточное положение между ними.

Распространенные приложения

В центре внимания этого раздела — признанные металлоиды. Элементы, которые реже признаются металлоидами, обычно классифицируются как металлы или неметаллы; некоторые из них включены сюда для сравнительных целей.

Металлоиды слишком хрупкие, чтобы иметь какое-либо структурное применение в чистом виде. [105] Они и их соединения используются в сплавах, биологических агентах (токсикологических, пищевых и медицинских), катализаторах, антипиренах, стеклах (оксидных и металлических), оптических носителях информации и оптоэлектронике, пиротехнике, полупроводниках и электронике. [n 19]

Сплавы

Несколько десятков металлических гранул, красновато-коричневого цвета. Они имеют сильно отполированный вид, как будто покрыты целлофаном.
Гранулы сплава меди и германия, вероятно, ~84% Cu; 16% Ge. [107] В сочетании с серебром получается устойчивое к потускнению стерлинговое серебро . Также показаны две серебряные гранулы.

В начале истории интерметаллических соединений британский металлург Сесил Деш заметил, что «некоторые неметаллические элементы способны образовывать соединения отчетливо металлического характера с металлами, и эти элементы могут поэтому входить в состав сплавов». Он связал кремний, мышьяк и теллур, в частности, с элементами, образующими сплавы. [108] Филлипс и Уильямс [109] предположили, что соединения кремния, германия, мышьяка и сурьмы с металлами группы B , «вероятно, лучше всего классифицировать как сплавы».

Среди более легких металлоидов широко представлены сплавы с переходными металлами . Бор может образовывать интерметаллические соединения и сплавы с такими металлами состава M n B, если n > 2. [110] Ферробор (15% бора) используется для введения бора в сталь ; сплавы никель-бор являются ингредиентами сварочных сплавов и составов для поверхностной закалки в машиностроении. Сплавы кремния с железом и алюминием широко используются в сталелитейной и автомобильной промышленности соответственно. Германий образует множество сплавов, наиболее важные с металлами для чеканки монет . [111]

Более тяжелые металлоиды продолжают тему. Мышьяк может образовывать сплавы с металлами, включая платину и медь ; [112] его также добавляют к меди и ее сплавам для повышения коррозионной стойкости [113] и, по-видимому, он дает те же преимущества при добавлении к магнию. [114] Сурьма хорошо известна как образующая сплавы, в том числе с металлами для чеканки монет. Ее сплавы включают пьютер (сплав олова с содержанием сурьмы до 20%) и типографский металл (сплав свинца с содержанием сурьмы до 25%). [115] Теллур легко сплавляется с железом, как ферротеллур (50–58% теллура), и с медью, в виде медного теллура (40–50% теллура). [116] Ферротеллур используется в качестве стабилизатора углерода при литье стали. [117] Из неметаллических элементов, реже признаваемых металлоидами, селен – в форме ферроселения (50–58% селена) – используется для улучшения обрабатываемости нержавеющих сталей. [118]

Биологические агенты

Прозрачная стеклянная чаша, на которой находится небольшая горка белого кристаллического порошка.
Триоксид мышьяка или белый мышьяк , одна из самых токсичных и распространенных форм мышьяка . Противолейкемические свойства белого мышьяка были впервые описаны в 1878 году. [119]

Все шесть элементов, обычно признаваемых металлоидами, обладают токсичными, диетическими или лечебными свойствами. [120] Соединения мышьяка и сурьмы особенно токсичны; бор, кремний и, возможно, мышьяк являются необходимыми микроэлементами. Бор, кремний, мышьяк и сурьма имеют медицинское применение, а германий и теллур, как полагают, имеют потенциал.

Бор используется в инсектицидах [121] и гербицидах. [122] Это важный микроэлемент. [123] Как и борная кислота , он обладает антисептическими, противогрибковыми и противовирусными свойствами. [124]

Кремний присутствует в силатране , высокотоксичном родентициде. [125] Длительное вдыхание кремниевой пыли вызывает силикоз , смертельное заболевание легких. Кремний является важным микроэлементом. [123] Силиконовый гель можно наносить на сильно обожженных пациентов, чтобы уменьшить рубцы. [126]

Соли германия потенциально вредны для людей и животных при длительном приеме внутрь. [127] Существует интерес к фармакологическому действию соединений германия, но пока нет лицензированного лекарства. [128]

Мышьяк, как известно, ядовит и может также быть существенным элементом в ультраследовых количествах. [129] Во время Первой мировой войны обе стороны использовали «чихающие и рвотные агенты на основе мышьяка … чтобы заставить солдат противника снять противогазы, прежде чем выстрелить в них ипритом или фосгеном во втором залпе ». [130] Он использовался в качестве фармацевтического средства с древних времен, в том числе для лечения сифилиса до разработки антибиотиков . [131] Мышьяк также является компонентом меларсопрола , лекарственного препарата, используемого для лечения человеческого африканского трипаносомоза или сонной болезни. В 2003 году триоксид мышьяка (под торговым названием Trisenox ) был вновь введен для лечения острого промиелоцитарного лейкоза , рака крови и костного мозга. [131] Мышьяк в питьевой воде, вызывающий рак легких и мочевого пузыря, связывают со снижением показателей смертности от рака молочной железы. [132]

Металлическая сурьма относительно нетоксична, но большинство соединений сурьмы ядовиты. [133] Два соединения сурьмы, стибоглюконат натрия и стибофен , используются в качестве противопаразитарных препаратов . [134]

Элементарный теллур не считается особенно токсичным; два грамма теллурата натрия, если их ввести, могут быть смертельными. [135] Люди, подвергшиеся воздействию небольших количеств теллура в воздухе, источают неприятный и стойкий запах, похожий на чесночный. [136] Диоксид теллура использовался для лечения себорейного дерматита ; другие соединения теллура использовались в качестве противомикробных средств до разработки антибиотиков. [137] В будущем такие соединения, возможно, придется заменить антибиотики, которые стали неэффективными из-за бактериальной резистентности. [138]

Из элементов, реже признаваемых металлоидами, бериллий и свинец известны своей токсичностью; арсенат свинца широко использовался в качестве инсектицида. [139] Сера является одним из старейших фунгицидов и пестицидов. Фосфор, сера, цинк, селен и йод являются необходимыми питательными веществами, а алюминий, олово и свинец могут быть. [129] Сера, галлий, селен, йод и висмут имеют медицинское применение. Сера является компонентом сульфаниламидных препаратов , которые до сих пор широко используются при таких состояниях, как угри и инфекции мочевыводящих путей. [140] Нитрат галлия используется для лечения побочных эффектов рака; [141] цитрат галлия, радиофармацевтический препарат , облегчает визуализацию воспаленных участков тела. [142] Сульфид селена используется в лечебных шампунях и для лечения кожных инфекций, таких как разноцветный лишай . [143] Йод используется в качестве дезинфицирующего средства в различных формах. Висмут входит в состав некоторых антибактериальных препаратов . [144]

Катализаторы

Трифторид и трихлорид бора используются в качестве гомогенных катализаторов в органическом синтезе и электронике; трибромид используется в производстве диборана . [145] Нетоксичные лиганды бора могут заменить токсичные лиганды фосфора в некоторых катализаторах на основе переходных металлов. [146] Кремнесерная кислота (SiO 2 OSO 3 H) используется в органических реакциях. [147] Диоксид германия иногда используется в качестве катализатора при производстве ПЭТ- пластика для контейнеров; [148] более дешевые соединения сурьмы, такие как триоксид или триацетат , чаще используются для той же цели [149] несмотря на опасения по поводу загрязнения сурьмой продуктов питания и напитков. [150] Триоксид мышьяка использовался в производстве природного газа для ускорения удаления диоксида углерода , как и селенистая кислота и теллуристая кислота . [151] Селен действует как катализатор в некоторых микроорганизмах. [152] Теллур, его диоксид и его тетрахлорид являются сильными катализаторами окисления углерода воздухом при температуре выше 500 °C. [153] Оксид графита может использоваться в качестве катализатора в синтезе иминов и их производных. [154] Активированный уголь и оксид алюминия использовались в качестве катализаторов для удаления сернистых примесей из природного газа. [155] Алюминий, легированный титаном, был предложен в качестве замены катализаторам из благородных металлов, используемым в производстве промышленных химикатов. [156]

Огнезащитные составы

Соединения бора, кремния, мышьяка и сурьмы использовались в качестве антипиренов . Бор в форме буры использовался в качестве антипирена для текстиля по крайней мере с 18 века. [157] Соединения кремния, такие как силиконы , силаны , силсесквиоксан , кремнезем и силикаты , некоторые из которых были разработаны в качестве альтернатив более токсичным галогенированным продуктам, могут значительно улучшить огнестойкость пластиковых материалов. [158] Соединения мышьяка, такие как арсенит натрия или арсенат натрия, являются эффективными антипиренами для древесины, но из-за своей токсичности используются реже. [159] Триоксид сурьмы является антипиреном. [160] Гидроксид алюминия использовался в качестве антипирена для древесного волокна, резины, пластика и текстиля с 1890-х годов. [161] Помимо гидроксида алюминия, использование фосфорных антипиренов – в форме, например, органофосфатов – теперь превышает использование любых других основных типов антипиренов. Они используют бор, сурьму или галогенированные углеводородные соединения. [162]

Образование стекла

Пучок бледно-желтых полупрозрачных тонких нитей с яркими точками белого света на концах.
Оптические волокна , обычно изготавливаемые из чистого стекла на основе диоксида кремния с добавками, такими как триоксид бора или диоксид германия , для повышения чувствительности.

Оксиды B 2 O 3 , SiO 2 , GeO 2 , As 2 O 3 и Sb 2 O 3 легко образуют стекла . TeO 2 образует стекло, но это требует «героической скорости закалки» [163] или добавления примеси; в противном случае получается кристаллическая форма. [163] Эти соединения используются в химической, бытовой и промышленной стеклянной посуде [164] и оптике. [165] Триоксид бора используется в качестве добавки к стекловолокну , [166] а также является компонентом боросиликатного стекла , широко используемого для лабораторной стеклянной посуды и бытовой посуды из-за его низкого теплового расширения. [167] Большая часть обычной стеклянной посуды изготавливается из диоксида кремния. [168] Диоксид германия используется в качестве добавки к стекловолокну, а также в инфракрасных оптических системах. [169] Триоксид мышьяка используется в стекольной промышленности в качестве обесцвечивающего и осветляющего агента (для удаления пузырьков), [170] как и триоксид сурьмы. [171] Диоксид теллура находит применение в лазерной и нелинейной оптике . [172]

Аморфные металлические стекла обычно легче всего приготовить, если один из компонентов является металлоидом или «почти металлоидом», таким как бор, углерод, кремний, фосфор или германий. [173] [n 20] Помимо тонких пленок, осажденных при очень низких температурах, первым известным металлическим стеклом был сплав состава Au 75 Si 25, о котором сообщалось в 1960 году. [175] Металлическое стекло, обладающее прочностью и ударной вязкостью, ранее не наблюдавшимися, состава Pd 82,5 P 6 Si 9,5 Ge 2 , было сообщено в 2011 году. [176]

Фосфор, селен и свинец, которые реже признаются металлоидами, также используются в стеклах. Фосфатное стекло имеет подложку из пентоксида фосфора (P 2 O 5 ), а не из кремнезема (SiO 2 ) обычных силикатных стекол. Оно используется, например, для изготовления натриевых ламп . [177] Соединения селена могут использоваться как в качестве обесцвечивающих агентов, так и для придания красных оттенков стеклу. [178] Декоративная стеклянная посуда из традиционного свинцового стекла содержит не менее 30% оксида свинца (II) (PbO); свинцовое стекло, используемое для защиты от радиации, может содержать до 65% PbO. [179] Стекла на основе свинца также широко использовались в электронных компонентах, эмалированных, герметизирующих и остекляющих материалах и солнечных элементах. Оксидные стекла на основе висмута появились как менее токсичная замена свинцу во многих из этих применений. [180]

Оптическая память и оптоэлектроника

Различные составы GeSbTe («сплавы GST») и легированного Ag и In Sb 2 Te («сплавы AIST»), являющиеся примерами материалов с фазовым переходом , широко используются в перезаписываемых оптических дисках и устройствах памяти с фазовым переходом . Применяя тепло, их можно переключать между аморфным (стекловидным) и кристаллическим состояниями. Изменение оптических и электрических свойств может использоваться для хранения информации. [181] Будущие приложения для GeSbTe могут включать «сверхбыстрые, полностью твердотельные дисплеи с пикселями нанометрового масштаба, полупрозрачные «умные» очки, «умные» контактные линзы и устройства искусственной сетчатки». [182]

Пиротехника

В темноте стоит человек. Он держит короткую палку на уровне середины груди. Конец палки горит, горит очень ярко и дымит.
Архаичный синий световой сигнал , работающий на смеси нитрата натрия , серы и (красного) трисульфида мышьяка [183]

Признанные металлоиды имеют либо пиротехнические применения, либо сопутствующие свойства. Бор и кремний встречаются часто; [184] они действуют как металлическое топливо. [185] Бор используется в пиротехнических инициирующих составах (для воспламенения других трудно воспламеняющихся составов) и в замедлительных составах , которые горят с постоянной скоростью. [186] Карбид бора был идентифицирован как возможная замена более токсичным смесям бария или гексахлорэтана в дымовых боеприпасах, сигнальных ракетах и ​​фейерверках. [187] Кремний, как и бор, является компонентом инициирующих и замедлительных смесей. [186] Легированный германий может действовать как термитное топливо с переменной скоростью . [n 21] Трисульфид мышьяка As 2 S 3 использовался в старых военно-морских сигнальных огнях ; в фейерверках для создания белых звезд; [189] в желтых смесях для дымовой завесы ; и в инициирующих составах. [190] Трисульфид сурьмы Sb 2 S 3 содержится в белых фейерверках и в смесях для вспышек и звуков . [191] Теллур использовался в замедлительных смесях и в составах инициаторов капсюлей-детонаторов . [192]

Углерод, алюминий, фосфор и селен продолжают тему. Углерод, входящий в состав черного пороха , является компонентом ракетного топлива для фейерверков, разрывных зарядов и смесей для спецэффектов, а также военных замедлителей и воспламенителей. [193] [n 22] Алюминий является распространенным пиротехническим ингредиентом, [184] и широко используется из-за своей способности генерировать свет и тепло, [195] в том числе в термитных смесях. [196] Фосфор можно найти в дымовых и зажигательных боеприпасах, бумажных колпачках, используемых в игрушечных пистолетах , и хлопушках для вечеринок . [197] Селен использовался таким же образом, как и теллур. [192]

Полупроводники и электроника

Небольшой квадратный пластиковый элемент с тремя параллельными проволочными выступами с одной стороны; более крупный прямоугольный пластиковый чип с несколькими пластиковыми и металлическими штифтовыми ножками; и небольшой красный световой шар с двумя длинными проводами, выходящими из его основания.
Электронные компоненты на основе полупроводников . Слева направо: транзистор , интегральная схема и светодиод . Элементы, обычно называемые металлоидами, находят широкое применение в таких устройствах в качестве элементарных или сложных полупроводниковых компонентов ( например , Si , Ge или GaAs ) или в качестве легирующих примесей ( например , B , Sb , Te ).

Все элементы, обычно называемые металлоидами (или их соединениями), использовались в полупроводниковой или твердотельной электронной промышленности. [198]

Некоторые свойства бора ограничили его использование в качестве полупроводника. Он имеет высокую температуру плавления, монокристаллы относительно трудно получить, а введение и удержание контролируемых примесей затруднено. [199]

Кремний является ведущим коммерческим полупроводником; он составляет основу современной электроники (включая стандартные солнечные элементы) [200] и информационно-коммуникационных технологий. [201] И это несмотря на то, что изучение полупроводников в начале 20-го века считалось «физикой грязи» и не заслуживало пристального внимания. [202]

Германий в значительной степени был заменен кремнием в полупроводниковых устройствах, будучи более дешевым, более устойчивым при более высоких рабочих температурах и более простым в обработке в процессе изготовления микроэлектроники. [107] Германий по-прежнему является компонентом полупроводниковых «сплавов» кремния и германия , и они все чаще используются, особенно для устройств беспроводной связи; такие сплавы используют более высокую подвижность носителей заряда германия. [107] Синтез граммовых количеств полупроводникового германана был зарегистрирован в 2013 году. Он состоит из слоев атомов германия с водородными концевыми группами толщиной в один атом, аналогичных графану . Он проводит электроны более чем в десять раз быстрее, чем кремний, и в пять раз быстрее, чем германий, и, как полагают, имеет потенциал для оптоэлектронных и сенсорных приложений. [203] Разработка анода на основе германиевой проволоки, который более чем вдвое увеличивает емкость литий-ионных аккумуляторов, была зарегистрирована в 2014 году. [204] В том же году Ли и др. сообщили, что бездефектные кристаллы графена, достаточно большие для использования в электронике, могут быть выращены на германиевой подложке и извлечены из нее. [205]

Мышьяк и сурьма не являются полупроводниками в своих стандартных состояниях . Оба образуют полупроводники типа III-V (такие как GaAs, AlSb или GaInAsSb), в которых среднее число валентных электронов на атом такое же, как у элементов группы 14 , но они имеют прямые запрещенные зоны . Эти соединения предпочтительны для оптических применений. [206] Нанокристаллы сурьмы могут позволить заменить литий-ионные батареи более мощными натрий-ионными батареями . [207]

Теллур, который является полупроводником в своем стандартном состоянии, используется в основном как компонент в полупроводниках типа II/VI - халькогенидах ; они имеют применение в электрооптике и электронике. [208] Теллурид кадмия (CdTe) используется в солнечных модулях из-за его высокой эффективности преобразования, низкой стоимости производства и большой ширины запрещенной зоны 1,44 эВ, что позволяет ему поглощать широкий диапазон длин волн. [200] Теллурид висмута (Bi 2 Te 3 ), легированный селеном и сурьмой, является компонентом термоэлектрических устройств, используемых для охлаждения или портативной генерации энергии. [209]

Пять металлоидов – бор, кремний, германий, мышьяк и сурьма – можно найти в сотовых телефонах (наряду с по крайней мере 39 другими металлами и неметаллами). [210] Ожидается, что теллур найдет такое применение. [211] Из менее часто распознаваемых металлоидов фосфор, галлий (в частности) и селен имеют полупроводниковые применения. Фосфор используется в следовых количествах в качестве легирующей примеси для полупроводников n-типа . [212] Коммерческое использование соединений галлия преобладает в полупроводниковых приложениях – в интегральных схемах, сотовых телефонах, лазерных диодах , светодиодах , фотодетекторах и солнечных батареях . [213] Селен используется в производстве солнечных батарей [214] и в мощных устройствах защиты от перенапряжения . [215]

Бор, кремний, германий, сурьма и теллур [216], а также более тяжелые металлы и металлоиды, такие как Sm, Hg, Tl, Pb, Bi и Se [217] , можно найти в топологических изоляторах . Это сплавы [218] или соединения, которые при ультрахолодных температурах или комнатной температуре (в зависимости от их состава) являются металлическими проводниками на поверхности, но изоляторами внутри. [219] Арсенид кадмия Cd 3 As 2 при температуре около 1 К является дираковским полуметаллом — объемным электронным аналогом графена — в котором электроны эффективно перемещаются как безмассовые частицы. [220] Считается, что эти два класса материалов имеют потенциальные приложения для квантовых вычислений . [221]

Номенклатура и история

Производные и другие названия

Несколько названий иногда используются как синонимы, хотя некоторые из них имеют другие значения, которые не обязательно являются взаимозаменяемыми: амфотерный элемент, [222] граничный элемент, [223] промежуточный элемент, [224] почти металл, [225] метаметалл, [226] полупроводник, [227] полуметалл [228] и субметалл . [229] «Амфотерный элемент» иногда используется в более широком смысле, включая переходные металлы, способные образовывать оксианионы , такие как хром и марганец . [230] «Метаметалл» иногда используется вместо этого для обозначения определенных металлов ( Be , Zn , Cd , Hg , In , Tl , β-Sn , Pb ), расположенных слева от металлоидов в стандартных периодических таблицах. [231] Эти металлы, как правило, имеют искаженную кристаллическую структуру, значения электропроводности на нижнем пределе значений для металлов и амфотерные (слабоосновные) оксиды. [232] Названия амфотерный элемент и полупроводник проблематичны, поскольку некоторые элементы, называемые металлоидами, не демонстрируют выраженного амфотерного поведения (например, висмут) [233] или полупроводимости (полоний) [234] в своих наиболее стабильных формах.

Происхождение и использование

Происхождение и использование термина «металлоид» запутаны. «Руководство по металлоидам», опубликованное в 1864 году, разделило все элементы на металлы или металлоиды. [235] : 31  Более раннее использование в минералогии для описания минерала, имеющего металлический вид, можно отнести к 1800 году. [236] С середины 20 века он использовался для обозначения промежуточных или пограничных химических элементов. [237] Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) ранее рекомендовал отказаться от термина «металлоид» и предлагал вместо него использовать термин «полуметалл» . [238] Использование этого последнего термина в последнее время не одобряется Аткинсом и др. [2], поскольку он имеет более общее значение, которое относится к электронной зонной структуре вещества, а не к общей классификации элемента. Самые последние публикации ИЮПАК по номенклатуре и терминологии не содержат никаких рекомендаций по использованию терминов «металлоид» или «полуметалл». [239]

Элементы, обычно называемые металлоидами

Свойства, отмеченные в этом разделе, относятся к элементам в их наиболее термодинамически стабильных формах в условиях окружающей среды.

Бор

Несколько десятков небольших угловатых камней серого цвета с разбросанными серебристыми крапинками и бликами.
Бор, показанный здесь в форме своей β- ромбоэдрической фазы (наиболее термодинамически устойчивой аллотропной модификации ) [240]

Чистый бор — это блестящее, серебристо-серое кристаллическое вещество. [241] Он менее плотный, чем алюминий (2,34 против 2,70 г/см3 ) , твердый и хрупкий. Он едва ли реакционноспособен при нормальных условиях, за исключением воздействия фтора , [242] и имеет температуру плавления 2076 °C (для сравнения, сталь ~1370 °C). [243] Бор — полупроводник; [244] его электропроводность при комнатной температуре составляет 1,5 × 10−6 См • см −1 [245] (примерно в 200 раз меньше, чем у водопроводной воды) [246] , а ширина запрещенной зоны составляет около 1,56 эВ. [247] [n 23] Менделеев заметил, что «Бор появляется в свободном состоянии в нескольких формах, которые являются промежуточными между металлами и неметаллами». [249]

Структурная химия бора определяется его малым атомным размером и относительно высокой энергией ионизации. При наличии всего трех валентных электронов на атом бора простая ковалентная связь не может соответствовать правилу октета. [250] Металлическая связь является обычным результатом среди более тяжелых сородичей бора, но это обычно требует низких энергий ионизации. [251] Вместо этого, из-за его малого размера и высоких энергий ионизации, основной структурной единицей бора (и почти всех его аллотропов) [n 24] является икосаэдрический кластер B 12 . Из 36 электронов, связанных с 12 атомами бора, 26 находятся на 13 делокализованных молекулярных орбиталях; остальные 10 электронов используются для образования двух- и трехцентровых ковалентных связей между икосаэдрами. [253] Тот же мотив можно увидеть, как и дельтаэдрические варианты или фрагменты, в металлических боридах и производных гидридов, а также в некоторых галогенидах. [254]

Связи в боре описываются как характерные для поведения, промежуточного между металлами и неметаллическими ковалентными сетевыми твердыми телами (такими как алмаз ). [255] Энергия, необходимая для преобразования B, C, N, Si и P из неметаллических в металлические состояния, оценивается в 30, 100, 240, 33 и 50 кДж/моль соответственно. Это указывает на близость бора к границе металл-неметалл. [256]

Большая часть химии бора по своей природе неметаллическая. [256] В отличие от своих более тяжелых сородичей, он не образует простой катион B3 + или гидратированный катион [B(H2O ) 4 ] 3+ . [ 257] Небольшой размер атома бора позволяет получать множество боридов типа интерстициального сплава. [258] Аналогии между бором и переходными металлами были отмечены в образовании комплексов , [259] и аддуктов (например, BH3 + CO → BH3CO и , аналогично, Fe(CO) 4 + CO→Fe(CO) 5 ), [n25] , а также в геометрических и электронных структурах кластерных видов, таких как [B6H6 ] 2− и [Ru6 ( CO ) 18 ] 2− . [261] [n 26] Водная химия бора характеризуется образованием множества различных полиборатных анионов . [263] Учитывая его высокое отношение заряда к размеру, бор связывается ковалентно почти во всех своих соединениях; [264] исключением являются бориды , поскольку они включают, в зависимости от их состава, ковалентные, ионные и металлические связующие компоненты. [265] [n 27] Простые бинарные соединения, такие как трихлорид бора, являются кислотами Льюиса , поскольку образование трех ковалентных связей оставляет дырку в октете , которая может быть заполнена электронной парой, предоставленной основанием Льюиса . [250] Бор имеет сильное сродство к кислороду и должным образом обширную химию бората . [258] Оксид B 2 O 3 имеет полимерную структуру, [268] слабокислотный, [269] [n 28] и стеклообразующий. [275] Металлоорганические соединения бора [n 29] известны с 19 века (см. химия борорганических соединений ). [277]

Кремний

Блестящий сине-серый комок в форме картофеля с неровной гофрированной поверхностью.
Кремний имеет сине-серый металлический блеск .

Кремний — кристаллическое твердое вещество с сине-серым металлическим блеском. [278] Как и бор, он менее плотный (2,33 г/см3 ) , чем алюминий, и твердый и хрупкий. [279] Это относительно инертный элемент. [278] По словам Рохова, [280] массивная кристаллическая форма (особенно если она чистая) «удивительно инертна ко всем кислотам, включая плавиковую ». [n 30] Менее чистый кремний и порошкообразная форма в разной степени подвержены воздействию сильных или нагретых кислот, а также пара и фтора. [284] Кремний растворяется в горячих водных щелочах с выделением водорода , как и металлы [285], такие как бериллий, алюминий, цинк, галлий или индий. [286] Он плавится при температуре 1414 °C. Кремний является полупроводником с электропроводностью 10−4 См  •см −1 [287] и шириной запрещенной зоны около 1,11 эВ. [281] При плавлении кремний становится приемлемым металлом [288] с электропроводностью 1,0–1,3 × 10 4  См•см −1 , аналогичной проводимости жидкой ртути. [289]

Химия кремния, как правило, неметаллическая (ковалентная) по своей природе. [290] Известно, что он не образует катионов. [291] [n 31] Кремний может образовывать сплавы с такими металлами, как железо и медь. [292] Он проявляет меньше тенденций к анионному поведению, чем обычные неметаллы. [293] Химия его растворов характеризуется образованием оксианионов. [294] Высокая прочность связи кремний-кислород доминирует в химическом поведении кремния. [295] Полимерные силикаты, построенные из тетраэдрических единиц SiO 4 , разделяющих их атомы кислорода, являются наиболее распространенными и важными соединениями кремния. [296] Полимерные бораты, состоящие из связанных тригональных и тетраэдрических единиц BO 3 или BO 4 , построены на схожих структурных принципах. [297] Оксид SiO 2 имеет полимерную структуру, [268] слабокислотный, [298] [n 32] и стеклообразующий. [275] Традиционная металлоорганическая химия включает углеродные соединения кремния (см. кремнийорганические соединения ). [302]

Германий

Сероватый блестящий блок с неровной сколотой поверхностью.
Германий иногда описывается как металл

Германий — это блестящее серо-белое твердое вещество. [303] Он имеет плотность 5,323 г/см3 , он твердый и хрупкий. [304] Он в основном нереакционноспособен при комнатной температуре [n33], но медленно разрушается горячей концентрированной серной или азотной кислотой . [306] Германий также реагирует с расплавленным едким натром, образуя германат натрия Na2GeO3 и газообразный водород . [307] Он плавится при температуре 938 °C. Германий — полупроводник с электропроводностью около 2 × 10−2 См см 1 [  306 ] и шириной запрещенной зоны 0,67 эВ. [308] Жидкий германий — металлический проводник с электропроводностью, аналогичной электропроводности жидкой ртути. [309]

Большая часть химии германия характерна для неметалла. [310] Неясно, образует ли германий катион, за исключением сообщений о существовании иона Ge2 + в нескольких эзотерических соединениях. [n 34] Он может образовывать сплавы с такими металлами, как алюминий и золото . [323] Он проявляет меньше тенденций к анионному поведению, чем обычные неметаллы. [293] Его химия растворов характеризуется образованием оксианионов. [294] Германий обычно образует четырехвалентные (IV) соединения, а также может образовывать менее стабильные двухвалентные (II) соединения, в которых он ведет себя больше как металл. [324] Были получены германиевые аналоги всех основных типов силикатов. [325] Металлический характер германия также предполагается образованием различных оксокислотных солей. Были описаны фосфат [(HPO 4 ) 2 Ge·H 2 O] и высокостабильный трифторацетат Ge(OCOCF 3 ) 4 , а также Ge 2 (SO 4 ) 2 , Ge(ClO 4 ) 4 и GeH 2 (C 2 O 4 ) 3 . [326] Оксид GeO 2 является полимерным, [268] амфотерным, [327] и стеклообразующим. [275] Диоксид растворим в кислых растворах (монооксид GeO, тем более), и это иногда используется для классификации германия как металла. [328] До 1930-х годов германий считался плохо проводящим металлом; [329] более поздние авторы иногда классифицировали его как металл. [330] Как и все элементы, обычно признаваемые металлоидами, германий имеет устоявшуюся металлоорганическую химию (см. Химия органогермания ). [331]

Мышьяк

Две тускло-серебристые грозди кристаллических осколков.
Мышьяк , запечатанный в контейнере для предотвращения потускнения

Мышьяк — это серое, металлически выглядящее твердое вещество. Он имеет плотность 5,727 г/см3 , он хрупкий и умеренно твердый (больше, чем алюминий; меньше, чем железо ). [332] Он стабилен в сухом воздухе , но образует золотисто-бронзовую патину во влажном воздухе, которая чернеет при дальнейшем воздействии. Мышьяк разрушается азотной кислотой и концентрированной серной кислотой. Он реагирует с расплавленной едкой содой, давая арсенат Na3AsO3 и газообразный водород. [ 333] Мышьяк возгоняется при 615 °C. Пар лимонно-желтый и пахнет чесноком. [334] Мышьяк плавится только под давлением 38,6 атм при 817 °C. [335] Это полуметалл с электропроводностью около 3,9 × 104 См  •см −1 [336] и перекрытием зон 0,5 эВ. [337] [n 35] Жидкий мышьяк является полупроводником с шириной запрещенной зоны 0,15 эВ. [339]

Химия мышьяка преимущественно неметаллическая. [340] Неясно, образует ли мышьяк катион. [n 36] Его многочисленные металлические сплавы в основном хрупкие. [348] Он проявляет меньше тенденций к анионному поведению, чем обычные неметаллы. [293] Химия его растворов характеризуется образованием оксианионов. [294] Мышьяк обычно образует соединения, в которых он имеет степень окисления +3 или +5. [349] Галогениды, а также оксиды и их производные являются наглядными примерами. [ 296] В трехвалентном состоянии мышьяк проявляет некоторые начальные металлические свойства. [350] Галогениды гидролизуются водой, но эти реакции, особенно реакции хлорида, обратимы при добавлении галогеноводородной кислоты . [351] Оксид является кислотным, но, как отмечено ниже, (слабо) амфотерным. Более высокое, менее стабильное, пятивалентное состояние имеет сильнокислотные (неметаллические) свойства. [352] По сравнению с фосфором, более сильный металлический характер мышьяка указывается образованием оксокислотных солей, таких как AsPO 4 , As 2 (SO 4 ) 3 [n 37] и ацетата мышьяка As(CH 3 COO) 3 . [355] Оксид As 2 O 3 является полимерным, [268] амфотерным, [356] [n 38] и стеклообразующим. [275] Мышьяк имеет обширную органометаллическую химию (см. Органическая химия мышьяка ). [359]

Сурьма

Блестящий серебристый кусок камня с голубоватым оттенком и примерно параллельными бороздами.
Сурьма , демонстрирующая свой блестящий блеск

Сурьма — серебристо-белое твердое вещество с голубым оттенком и блестящим блеском. [333] Она имеет плотность 6,697 г/см3 , хрупкая и умеренно твердая (больше, чем мышьяк; меньше, чем железо; примерно такая же, как медь). [332] Она устойчива на воздухе и во влаге при комнатной температуре. Она подвергается воздействию концентрированной азотной кислоты, давая гидратированный пентаоксид Sb2O5 . Царская водка дает пентахлорид SbCl5 , а горячая концентрированная серная кислота дает сульфат Sb2 (SO4 ) 3 . [ 360] Она не подвержена воздействию расплавленной щелочи. [361] Сурьма способна вытеснять водород из воды при нагревании: 2Sb + 3H2O Sb2O3 + 3H2 . [ 362] Она плавится при температуре 631 °C. Сурьма — полуметалл с электропроводностью около 3,1 × 10 4  См•см −1 [363] и перекрытием зон 0,16 эВ. [337] [n 39] Жидкая сурьма — металлический проводник с электропроводностью около 5,3 × 10 4  См•см −1 . [365]

Большая часть химии сурьмы характерна для неметалла. [366] Сурьма имеет некоторую определенную катионную химию, [367] SbO + и Sb(OH) 2 + присутствуют в кислом водном растворе; [368] [n 40] соединение Sb 8 (GaCl 4 ) 2 , которое содержит гомополикатион Sb 8 2+ , было получено в 2004 году. [370] Она может образовывать сплавы с одним или несколькими металлами, такими как алюминий, [371] железо, никель , медь, цинк, олово, свинец и висмут. [372] Сурьма имеет меньше тенденций к анионному поведению, чем обычные неметаллы. [293] Химия ее раствора характеризуется образованием оксианионов. [294] Как и мышьяк, сурьма обычно образует соединения, в которых она имеет степень окисления +3 или +5. [349] Галогениды, оксиды и их производные являются наглядными примерами. [296] Состояние +5 менее стабильно, чем +3, но его относительно легче достичь, чем с мышьяком. Это объясняется слабой защитой, которую обеспечивают ядру мышьяка его 3d 10 электронами . Для сравнения, тенденция сурьмы (будучи более тяжелым атомом) легче окисляться частично компенсирует эффект ее 4d 10 оболочки. [373] Триположительная сурьма является амфотерной; пентаположительная сурьма является (преимущественно) кислотной. [374] В соответствии с увеличением металлического характера вниз по группе 15 , сурьма образует соли, включая ацетат Sb(CH 3 CO 2 ) 3 , фосфат SbPO 4 , сульфат Sb 2 (SO 4 ) 3 и перхлорат Sb(ClO 4 ) 3 . [375] В остальном кислый пентоксид Sb 2 O 5 проявляет некоторое основное (металлическое) поведение, поскольку он может растворяться в очень кислых растворах с образованием оксикатиона SbO+
2
. [376] Оксид Sb 2 O 3 является полимерным, [268] амфотерным, [377] и стеклообразующим. [275] Сурьма имеет обширную органометаллическую химию (см. Химия органосурьмы ). [378]

Теллур

Блестящий серебристо-белый медальон с бороздчатой ​​поверхностью, неровной по внешней стороне, с квадратным спиралевидным узором в середине.
Теллур , описанный Дмитрием Менделеевым как элемент, образующий переход между металлами и неметаллами [379]

Теллур — это серебристо-белое блестящее твердое вещество. [380] Он имеет плотность 6,24 г/см 3 , является хрупким и самым мягким из общепризнанных металлоидов, будучи немного тверже серы. [332] Крупные куски теллура стабильны на воздухе. Тонкоизмельченная форма окисляется воздухом в присутствии влаги. Теллур реагирует с кипящей водой или при свежем осаждении даже при 50 °C, давая диоксид и водород: Te + 2 H 2 O → TeO 2 + 2 H 2 . [381] Он реагирует (в разной степени) с азотной, серной и соляной кислотами, давая такие соединения, как сульфоксид TeSO 3 или теллуристая кислота H 2 TeO 3 , [382] основной нитрат (Te 2 O 4 H) + (NO 3 ) , [383] или оксид сульфат Te 2 O 3 (SO 4 ). [384] Он растворяется в кипящих щелочах, давая теллурит и теллурид : 3 Te + 6 KOH = K 2 TeO 3 + 2 K 2 Te + 3 H 2 O, реакция, которая протекает или обратима при повышении или понижении температуры. [385]

При более высоких температурах теллур достаточно пластичен для экструзии. [386] Он плавится при 449,51 °C. Кристаллический теллур имеет структуру, состоящую из параллельных бесконечных спиральных цепей. Связь между соседними атомами в цепочке ковалентная, но есть свидетельства слабого металлического взаимодействия между соседними атомами разных цепочек. [387] Теллур является полупроводником с электропроводностью около 1,0 См•см −1 [388] и шириной запрещенной зоны от 0,32 до 0,38 эВ. [389] Жидкий теллур является полупроводником с электропроводностью при плавлении около 1,9 × 10 3  См•см −1 . [389] Перегретый жидкий теллур является металлическим проводником. [390]

Большая часть химии теллура характерна для неметалла. [391] Он демонстрирует некоторое катионное поведение. Диоксид растворяется в кислоте, давая ион тригидроксотеллура(IV) Te(OH)3+; [ 392 ] [n41] красные ионы Te42 + и желто-оранжевые ионы Te62 + образуются при окислении теллура во фторсульфоновой кислоте (HSO3F ) или жидком диоксиде серы (SO2 ) соответственно. [395] Он может образовывать сплавы с алюминием, серебром и оловом. [396] Теллур проявляет меньше тенденций к анионному поведению, чем обычные неметаллы. [293] Его химия растворов характеризуется образованием оксианионов. [294] Теллур обычно образует соединения, в которых он имеет степень окисления −2, +4 или +6. Состояние +4 является наиболее стабильным. [381] Теллуриды состава X x Te y легко образуются с большинством других элементов и представляют собой наиболее распространенные минералы теллура. Нестехиометрия широко распространена, особенно с переходными металлами. Многие теллуриды можно рассматривать как металлические сплавы. [397] Увеличение металлического характера, очевидное в теллуре, по сравнению с более легкими халькогенами , далее отражается в сообщениях о формировании различных других солей оксикислот, таких как основной селенат 2TeO 2 ·SeO 3 и аналогичный перхлорат и периодат 2TeO 2 ·HXO 4 . [398] Теллур образует полимерный, [268] амфотерный, [377] стеклообразующий оксид [275] TeO 2 . Это «условный» стеклообразующий оксид — он образует стекло с очень небольшим количеством добавки. [275] Теллур имеет обширную металлоорганическую химию (см. Химия органотеллура ). [399]

Элементы, которые реже называют металлоидами

Углерод

Блестящий серо-черный кубовидный самородок с шероховатой поверхностью.
Углерод (как графит ). Делокализованные валентные электроны внутри слоев графита придают ему металлический вид. [400]

Углерод обычно классифицируется как неметалл [401], но имеет некоторые металлические свойства и иногда классифицируется как металлоид. [402] Гексагональный графитовый углерод (графит) является наиболее термодинамически стабильным аллотропом углерода в условиях окружающей среды. [403] Он имеет блестящий вид [404] и является довольно хорошим электрическим проводником. [405] Графит имеет слоистую структуру. Каждый слой состоит из атомов углерода, связанных с тремя другими атомами углерода в гексагональной решетке . Слои сложены вместе и удерживаются свободно силами Ван-дер-Ваальса и делокализованными валентными электронами . [406]

Подобно металлу, проводимость графита в направлении его плоскостей уменьшается с повышением температуры; [407] [n 42] он имеет электронную зонную структуру полуметалла. [407] Аллотропы углерода, включая графит, могут принимать чужеродные атомы или соединения в свои структуры посредством замещения, интеркаляции или легирования . Полученные материалы иногда называют «углеродными сплавами». [411] Углерод может образовывать ионные соли, включая гидросульфат, перхлорат и нитрат (C+
24
X .2HX, где X = HSO 4 , ClO 4 ; и C+
24
НЕТ
3
.3HNO 3 ). [412] [n 43] В органической химии углерод может образовывать сложные катионы, называемые карбокатионами  , в которых положительный заряд находится на атоме углерода; примерами являются CH+
3
и СН+
5
, и их производные. [413]

Графит является устоявшейся твердой смазкой и ведет себя как полупроводник в направлении, перпендикулярном его плоскостям. [407] Большая часть его химии неметаллическая; [414] он имеет относительно высокую энергию ионизации [415] и, по сравнению с большинством металлов, относительно высокую электроотрицательность. [416] Углерод может образовывать анионы, такие как C 4− ( метанид ), C2–
2
( ацетилид ) и C3–4
( сесквикарбид или аллиленид ), в соединениях с металлами основных групп 1–3, а также с лантаноидами и актиноидами . [ 417] Его оксид CO2 образует угольную кислоту H2CO3 . [ 418] [n 44]

Алюминий

Серебристо-белый комок в форме парового утюга с полукруглыми полосами по ширине верхней поверхности и грубыми бороздами в средней части левого края.
Алюминий высокой чистоты намного мягче своих привычных сплавов . Люди, которые впервые держат его в руках, часто спрашивают, настоящий ли он. [420]

Алюминий обычно классифицируется как металл. [421] Он блестящий, ковкий и пластичный, имеет высокую электро- и теплопроводность. Как и большинство металлов, он имеет плотноупакованную кристаллическую структуру, [422] и образует катион в водном растворе. [423]

Он обладает некоторыми свойствами, которые необычны для металла; вместе взятые, [424] они иногда используются в качестве основы для классификации алюминия как металлоида. [425] Его кристаллическая структура демонстрирует некоторые признаки направленной связи . [426] Алюминий связывается ковалентно в большинстве соединений. [427] Оксид Al 2 O 3 является амфотерным [428] и условным стеклообразователем. [275] Алюминий может образовывать анионные алюминаты , [424] такое поведение считается неметаллическим по своему характеру. [69]

Классификация алюминия как металлоида была оспорена [429] ввиду его многочисленных металлических свойств. Поэтому, возможно, это исключение из мнемонического правила, что элементы, примыкающие к разделительной линии металл-неметалл, являются металлоидами. [430] [n 45]

Стотт [432] называет алюминий слабым металлом. Он обладает физическими свойствами металла, но некоторыми химическими свойствами неметалла. Стил [433] отмечает парадоксальное химическое поведение алюминия: «Он напоминает слабый металл своим амфотерным оксидом и ковалентным характером многих своих соединений... Тем не менее, это высокоэлектроположительный металл ... [с] высоким отрицательным электродным потенциалом». Муди [434] говорит, что «алюминий находится на «диагональной границе» между металлами и неметаллами в химическом смысле».

Селен

Маленькая стеклянная банка, наполненная маленькими вогнутыми пуговицами тускло-серого цвета. Кусочки селена выглядят как маленькие грибы без ножек.
Серый селен , будучи фотопроводником , проводит электричество примерно в 1000 раз лучше, когда на него падает свет, это свойство используется с середины 1870-х годов в различных светочувствительных устройствах [435]

Селен проявляет пограничное поведение металлоида или неметалла. [436] [n 46]

Его наиболее стабильная форма, серая тригональная аллотропная модификация, иногда называется «металлическим» селеном, поскольку его электропроводность на несколько порядков больше, чем у красной моноклинной формы. [439] Металлический характер селена дополнительно проявляется в его блеске, [440] и его кристаллической структуре, которая, как полагают, включает слабые «металлические» межцепочечные связи. [441] Селен можно вытягивать в тонкие нити, когда он расплавлен и вязок. [442] Он проявляет нежелание приобретать «высокие положительные степени окисления, характерные для неметаллов». [443] Он может образовывать циклические поликатионы (такие как Se2+
8
) при растворении в олеумах [444] (это свойство он разделяет с серой и теллуром) и гидролизованной катионной солью в форме перхлората тригидроксоселена(IV) [Se(OH) 3 ] + ·ClO
4
. [445]

Неметаллический характер селена проявляется в его хрупкости [440] и низкой электропроводности (~10−9 до 10−12 См  •см −1 ) его высокоочищенной формы. [93] Это сопоставимо или меньше, чем у брома (7,95 × 10−12  См•см −1 ), [446] неметалла. Селен имеет электронную зонную структуру полупроводника [ 447] и сохраняет свои полупроводниковые свойства в жидкой форме. [447] Он имеет относительно высокую [448] электроотрицательность (2,55 пересмотренная шкала Полинга ). Его химия реакций в основном такая же, как у его неметаллических анионных форм Se 2− , SeO2−
3
и SeO2−
4
. [449]

Селен обычно описывается как металлоид в литературе по химии окружающей среды . [450] Он перемещается в водной среде подобно мышьяку и сурьме; [451] его водорастворимые соли в более высоких концентрациях имеют токсикологический профиль , аналогичный профилю мышьяка. [452]

Полоний

Полоний является «отчетливо металлическим» в некоторых отношениях. [234] Обе его аллотропные формы являются металлическими проводниками. [234] Он растворим в кислотах, образуя розовый катион Po 2+ и вытесняя водород: Po + 2 H + → Po 2+ + H 2 . [453] Известно много солей полония. [454] Оксид PoO 2 имеет преимущественно основную природу. [455] Полоний является неохотным окислителем, в отличие от его самого легкого родственника кислорода: для образования аниона Po 2− в водном растворе требуются сильно восстановительные условия . [456]

Неясно, пластичен ли полоний или хрупок. Прогнозируется, что он пластичен на основе его расчетных упругих констант . [457] Он имеет простую кубическую кристаллическую структуру . Такая структура имеет мало систем скольжения и «приводит к очень низкой пластичности и, следовательно, низкому сопротивлению разрушению». [458]

Полоний проявляет неметаллический характер в своих галогенидах и в существовании полонидов . Галогениды обладают свойствами, в целом характерными для галогенидов неметаллов (летучие, легко гидролизуемые и растворимые в органических растворителях ). [459] Также известны многие полониды металлов, полученные совместным нагреванием элементов при 500–1000 °C и содержащие анион Po 2− . [460]

Астатин

Как галоген , астат, как правило, классифицируется как неметалл. [461] Он имеет некоторые выраженные металлические свойства [462] и иногда вместо этого классифицируется либо как металлоид [463] или (реже) как металл. [n 47] Сразу после его получения в 1940 году первые исследователи считали его металлом. [465] В 1949 году он был назван самым благородным (трудно восстанавливаемым ) неметаллом, а также относительно благородным (трудно окисляемым) металлом. [466] В 1950 году астат был описан как галоген и (следовательно) реактивный неметалл. [467] В 2013 году на основе релятивистского моделирования было предсказано, что астат будет одноатомным металлом с гранецентрированной кубической кристаллической структурой . [468]

Несколько авторов прокомментировали металлическую природу некоторых свойств астата. Поскольку йод является полупроводником в направлении своих плоскостей, и поскольку галогены становятся более металлическими с увеличением атомного числа, предполагалось, что астат был бы металлом, если бы мог образовывать конденсированную фазу. [469] [n 48] Астат может быть металлическим в жидком состоянии на основании того, что элементы с энтальпией испарения (∆H vap ) больше ~42 кДж/моль являются металлическими в жидком состоянии. [471] К таким элементам относятся бор, [n 49] кремний, германий, сурьма, селен и теллур. Оценочные значения для ∆H vap двухатомного астата составляют 50 кДж/моль или выше ; [475] Двухатомный йод с ∆Hvap 41,71 [ 476] немного не дотягивает до порогового значения.

«Как и типичные металлы, он [астат] осаждается сероводородом даже из сильнокислых растворов и вытесняется в свободной форме из сульфатных растворов; он осаждается на катоде при электролизе ». [477] [n 50] Дополнительные признаки тенденции астата вести себя как (тяжелый) металл : «... образование псевдогалогенидных соединений ... комплексов катионов астата ... комплексных анионов трехвалентного астата ... а также комплексов с различными органическими растворителями». [479] Также утверждалось, что астат демонстрирует катионное поведение посредством стабильных форм At + и AtO + в сильнокислых водных растворах. [480]

Некоторые из сообщаемых свойств астата являются неметаллическими. Было экстраполировано, что он имеет узкий жидкий диапазон, обычно связанный с неметаллами (т.пл. 302 °C; т.кип. 337 °C), [481], хотя экспериментальные данные предполагают более низкую температуру кипения около 230±3 °C. Бацанов приводит расчетную энергию запрещенной зоны для астата 0,7 эВ; [482] это согласуется с неметаллами (в физике), имеющими разделенные валентную зону и зону проводимости и, таким образом, являющимися либо полупроводниками, либо изоляторами. [483] Химия астата в водном растворе в основном характеризуется образованием различных анионных видов. [484] Большинство его известных соединений напоминают соединения йода, [485] который является галогеном и неметаллом. [486] Такие соединения включают астатиды (XAt), астататы (XAtO 3 ) и одновалентные межгалогеновые соединения . [487]

Рестрепо и др. [488] сообщили, что астат оказался более похожим на полоний, чем на галоген. Они сделали это на основе детальных сравнительных исследований известных и интерполированных свойств 72 элементов.

Связанные концепции

Рядом с металлоидами

Блестящие кристаллические осколки фиолетово-черного цвета.
Кристаллы йода , демонстрирующие металлический блеск . Йод является полупроводником в направлении своих плоскостей с шириной запрещенной зоны ~1,3 эВ. Он имеет электропроводность 1,7 × 10−8 См  •см −1 при комнатной температуре . [489] Это выше, чем у селена, но ниже, чем у бора, наименее электропроводящего из признанных металлоидов. [n 51]

В периодической таблице некоторые элементы, соседствующие с общепризнанными металлоидами, хотя обычно классифицируются как металлы или неметаллы, иногда называются почти металлоидами [492] или отмечаются за их металлоидный характер. Слева от разделительной линии металл-неметалл такие элементы включают галлий, [493] олово [494] и висмут. [495] Они показывают необычные структуры упаковки, [496] выраженную ковалентную химию (молекулярную или полимерную), [497] и амфотерность. [498] Справа от разделительной линии находятся углерод, [499] фосфор, [500] селен [501] и йод. [502] Они демонстрируют металлический блеск, полупроводниковые свойства [n 52] и связывающие или валентные зоны с делокализованным характером. Это относится к их наиболее термодинамически стабильным формам в условиях окружающей среды: углерод как графит; фосфор как черный фосфор; [n 53] и селен как серый селен.

Аллотропы

Множество маленьких, блестящих, серебристых сфер слева; многие из сфер такого же размера справа более тусклые и темные, чем сферы слева, и имеют приглушенный металлический блеск.
Белое олово (слева) и серое олово (справа). Обе формы имеют металлический вид.

Различные кристаллические формы элемента называются аллотропами . Некоторые аллотропы, особенно те из элементов, которые расположены (в терминах периодической таблицы) рядом или вблизи условной разделительной линии между металлами и неметаллами, демонстрируют более выраженное металлическое, металлоидное или неметаллическое поведение, чем другие. [508] Существование таких аллотропов может усложнить классификацию соответствующих элементов. [509]

Например, олово имеет две аллотропные модификации: тетрагональное «белое» β-олово и кубическое «серое» α-олово. Белое олово — очень блестящий, пластичный и ковкий металл. Это стабильная форма при комнатной температуре или выше, его электропроводность составляет 9,17 × 10 4  См·см −1 (~1/6 от электропроводности меди). [510] Серое олово обычно имеет вид серого микрокристаллического порошка, а также может быть получено в хрупких полублестящих кристаллических или поликристаллических формах. Это стабильная форма при температуре ниже 13,2 °C, его электропроводность составляет от (2 до 5) × 10 2  См·см −1 (~1/250 от электропроводности белого олова). [511] Серое олово имеет ту же кристаллическую структуру, что и алмаз. Он ведет себя как полупроводник (как если бы его запрещенная зона составляла 0,08 эВ), но имеет электронную зонную структуру полуметалла. [512] Его называли либо очень плохим металлом, [513] металлоидом, [514] неметаллом [515] или почти металлоидом. [495]

Алмазный аллотроп углерода явно неметаллический, полупрозрачный и имеющий низкую электропроводность от 10−14 до 10−16 S  ·cm −1 . [516] Графит имеет электропроводность 3 × 104 S  ·cm −1 , [517] показатель, более характерный для металла. Фосфор, сера, мышьяк, селен, сурьма и висмут также имеют менее стабильные аллотропы, которые демонстрируют различное поведение. [518]

Распространенность, добыча и стоимость

Избыток

Таблица показывает распространенность в земной коре элементов, обычно и редко распознаваемых как металлоиды. [519] Некоторые другие элементы включены для сравнения: кислород и ксенон (наиболее и наименее распространенные элементы со стабильными изотопами); железо и металлы, из которых чеканятся монеты, медь, серебро и золото; и рений, наименее распространенный стабильный металл (алюминий обычно является наиболее распространенным металлом). Были опубликованы различные оценки распространенности; они часто в некоторой степени расходятся. [520]

Извлечение

Признанные металлоиды могут быть получены путем химического восстановления либо их оксидов, либо их сульфидов . Более простые или более сложные методы извлечения могут быть использованы в зависимости от исходной формы и экономических факторов. [ 521] Бор обычно получают путем восстановления триоксида магнием: B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO; после вторичной обработки полученный коричневый порошок имеет чистоту до 97%. [522] Бор более высокой чистоты (> 99%) получают путем нагревания летучих соединений бора, таких как BCl3 или BBr3 , либо в атмосфере водорода (2BX3 + 3H2 → 2B + 6HX), либо до точки термического разложения . Кремний и германий получают из их оксидов путем нагревания оксида с углеродом или водородом: SiO2 + C → Si + CO2 ; GeO 2 + 2 H 2 → Ge + 2 H 2 O. Мышьяк выделяют из его пирита (FeAsS) или мышьяковистого пирита (FeAs 2 ) нагреванием; в качестве альтернативы его можно получить из его оксида восстановлением углеродом: 2 As 2 O 3 + 3 C → 2 As + 3 CO 2 . [523] Сурьму получают из ее сульфида восстановлением железом: Sb 2 S 3 → 2 Sb + 3 FeS. Теллур получают из его оксида, растворяя его в водном NaOH, получая теллурит, а затем электролитическим восстановлением : TeO 2 + 2 NaOH → Na 2 TeO 3 + H 2 O; [524] Na 2 TeO 3 + H 2 O → Te + 2 NaOH + O 2 . [525] Другим вариантом является восстановление оксида путем обжига с углеродом: TeO 2 + C → Te + CO 2 . [526]

Методы производства элементов, реже признаваемых металлоидами, включают естественную переработку, электролитическое или химическое восстановление или облучение. Углерод (в виде графита) встречается в природе и извлекается путем дробления материнской породы и всплывания более легкого графита на поверхность. Алюминий извлекается путем растворения его оксида Al2O3 в расплавленном криолите Na3AlF6 , а затем путем высокотемпературного электролитического восстановления. Селен получают путем обжига селенидов чеканных металлов X2Se ( X = Cu, Ag, Au) с кальцинированной содой для получения селенита: X2Se + O2 + Na2CO3 Na2SeO3 + 2X + CO2 ; селенид нейтрализуют серной кислотой H2SO4 для получения селенистой кислоты H2SeO3 ; ее восстанавливают путем барботирования с SO2 для получения элементарного селена . Полоний и астат производятся в незначительных количествах путем облучения висмута. [527]

Расходы

Признанные металлоиды и их ближайшие соседи в основном стоят дешевле серебра; только полоний и астат дороже золота из-за их значительной радиоактивности. По состоянию на 5 апреля 2014 года цены на небольшие образцы (до 100 г) кремния, сурьмы и теллура, а также графита, алюминия и селена в среднем составляют около одной трети стоимости серебра (1,5 долл. США за грамм или около 45 долл. США за унцию). Образцы бора, германия и мышьяка в среднем примерно в три с половиной раза дороже серебра. [n 54] Полоний доступен по цене около 100 долл. США за микрограмм . [528] Залуцкий и Прушинский [529] оценивают аналогичную стоимость производства астата. Цены на соответствующие элементы, продаваемые как товары, как правило, варьируются от двух-трех раз дешевле цены образца (Ge) до почти трех тысяч раз дешевле (As). [n 55]

Примечания

  1. Для связанного комментария см. также: Vernon RE 2013, «Какие элементы являются металлоидами?», Journal of Chemical Education, т. 90, № 12, стр. 1703–1707, doi :10.1021/ed3008457
  2. ^ Ниже приведены определения и выдержки из статей разных авторов, иллюстрирующие аспекты общего определения:
    • «В химии металлоид — элемент со свойствами, промежуточными между свойствами металлов и неметаллов ». [3]
    • «Между металлами и неметаллами в периодической таблице мы находим элементы... [которые] разделяют некоторые характерные свойства как металлов , так и неметаллов , что затрудняет их размещение в какой-либо из этих двух основных категорий» [4]
    • «Иногда химики используют название металлоиды... для тех элементов, которые трудно классифицировать тем или иным образом». [5]
    • «Поскольку признаки, отличающие металлы от неметаллов , носят качественный характер, некоторые элементы не попадают однозначно ни в одну из категорий. Эти элементы... называются металлоидами...» [6]
    В более широком смысле металлоиды называют:
    • «элементы, которые... представляют собой нечто среднее между металлами и неметаллами »; [7] или
    • «странные промежуточные элементы». [8]
  3. ^ Золото , например, имеет смешанные свойства, но все еще считается «королем металлов ». Помимо металлического поведения (например, высокой электропроводности и образования катионов ), золото проявляет неметаллическое поведение:О галогенных свойствах см. также Belpassi et al., [12], которые пришли к выводу, что в ауридах MAu (M = Li–Cs ) золото «ведёт себя как галоген, промежуточный между Br и I »; об аурофильности см. также Schmidbaur и Schier. [13]
  4. ^ Манн и др. [16] называют эти элементы «признанными металлоидами».
  5. ^ Джонс [44] пишет: «Хотя классификация является неотъемлемой чертой всех отраслей науки, на границах всегда существуют сложные случаи. Действительно, граница класса редко бывает резкой».
  6. ^ Отсутствие стандартного разделения элементов на металлы, металлоиды и неметаллы не обязательно является проблемой. Существует более или менее непрерывный прогресс от металлических к неметаллическим. Определенное подмножество этого континуума может служить своей конкретной цели, а также любой другой. [45]
  7. ^ Эффективность упаковки бора составляет 38%; кремния и германия 34; мышьяка 38,5; сурьмы 41; и теллура 36,4. [49] Эти значения ниже, чем у большинства металлов (80% из которых имеют эффективность упаковки не менее 68%), [50] но выше, чем у элементов, обычно классифицируемых как неметаллы. (Галлий необычен для металла тем, что имеет эффективность упаковки всего 39%.) [51] Другие примечательные значения для металлов: 42,9 для висмута [52] и 58,5 для жидкой ртути. [53] ) Эффективность упаковки для неметаллов составляет: графит 17%, [54] сера 19,2, [55] йод 23,9, [55] селен 24,2, [55] и черный фосфор 28,5. [52]
  8. ^ Более конкретно,Критерий Голдхаммера – Герцфельда — это отношение силы, удерживающей валентные электроны отдельного атома на месте, к силам, действующим на те же электроны от взаимодействия между атомами в твердом или жидком элементе. Когда межатомные силы больше или равны атомной силе, указывается на блуждаемость валентных электронов и предсказывается металлическое поведение. [57] В противном случае ожидается неметаллическое поведение.
  9. ^ Поскольку соотношение основано на классических аргументах [59], оно не учитывает вывод о том, что полоний, значение которого составляет ~0,95, принимает металлическую (а не ковалентную ) кристаллическую структуру на релятивистских основаниях. [60] Тем не менее, оно предлагает рационализацию первого порядка для возникновения металлических свойств среди элементов. [61]
  10. ^ Атомная проводимость — это электропроводность одного моля вещества. Она равна электропроводности, деленной на молярный объем. [5]
  11. ^ Селен имеет энергию ионизации (IE) 225 ккал/моль (941 кДж/моль) и иногда описывается как полупроводник. Он имеет относительно высокую электроотрицательность (EN) 2,55. Полоний имеет IE 194 ккал/моль (812 кДж/моль) и EN 2,0, но имеет металлическую зонную структуру. [66] Астат имеет IE 215 кДж/моль (899 кДж/моль) и EN 2,2. [67] Его электронная зонная структура неизвестна с какой-либо определенностью.
  12. ^ Джонс (2010, стр. 169–71): «Хотя классификация является неотъемлемой чертой всех отраслей науки, на границах всегда есть сложные случаи. Граница класса редко бывает резкой… Ученые не должны терять сон из-за сложных случаев. Пока система классификации полезна для экономии описания, структурирования знаний и нашего понимания, а сложные случаи составляют незначительное меньшинство, тогда сохраняйте ее. Если система становится менее полезной, тогда откажитесь от нее и замените ее системой, основанной на других общих характеристиках».
  13. ^ Одерберг [80] утверждает на онтологических основаниях, что все, что не является металлом, является неметаллом, и что это включает в себя полуметаллы (т. е. металлоиды).
  14. ^ Сообщается, что коперниций — единственный металл, который считается газом при комнатной температуре. [86]
  15. ^ Металлы имеют значения электропроводности от 6,9 × 10 3  См•см −1 для марганца до 6,3 × 10 5 для серебра . [90]
  16. ^ Металлоиды имеют значения электропроводности от 1,5 × 10 −6  См•см −1 для бора до 3,9 × 10 4 для мышьяка. [92] Если селен включен в качестве металлоида, применимый диапазон проводимости будет начинаться от ~10 −9 до 10 −12  См•см −1 . [93]
  17. ^ Неметаллы имеют значения электропроводности от ~10−18 См  •см −1 для элементарных газов до 3 × 104 в графите. [94]
  18. ^ Чедд [101] определяет металлоиды как имеющие значения электроотрицательности от 1,8 до 2,2 ( шкала Оллреда-Рохова ). Он включил в эту категорию бор, кремний, германий, мышьяк, сурьму, теллур, полоний и астат . Рассматривая работу Чедда, Адлер [102] описал этот выбор как произвольный, поскольку другие элементы, электроотрицательность которых лежит в этом диапазоне, включают медь , серебро, фосфор, ртуть и висмут. Он продолжил, предложив определить металлоид как «полупроводник или полуметалл» и включить в эту категорию висмут и селен.
  19. ^ Олмстед и Уильямс [106] отметили, что «До недавнего времени химический интерес к металлоидам состоял в основном из отдельных курьезов, таких как ядовитая природа мышьяка и умеренно терапевтическая ценность буры. Однако с развитием металлоидных полупроводников эти элементы стали одними из наиболее интенсивно изучаемых».
  20. ^ Исследование, опубликованное в 2012 году, предполагает, что металл-металлоидные стекла могут характеризоваться взаимосвязанной схемой атомной упаковки, в которой сосуществуют металлические и ковалентные структуры связей. [174]
  21. ^ Реакция протекает следующим образом: Ge + 2 MoO 3 → GeO 2 + 2 MoO 2 . Добавление мышьяка или сурьмы ( доноры электронов n-типа ) увеличивает скорость реакции; добавление галлия или индия ( акцепторы электронов p-типа ) уменьшает ее. [188]
  22. Эллерн в своей работе «Военная и гражданская пиротехника» (1968) отмечает, что технический углерод «был определен и использовался в имитаторе ядерного взрыва в воздухе». [194]
  23. ^ Бор, при 1,56 эВ, имеет самую большую запрещенную зону среди общепризнанных (полупроводниковых) металлоидов. Из соседних элементов в терминах периодической таблицы, селен имеет следующую по величине запрещенную зону (близкую к 1,8 эВ), за ним следует белый фосфор (около 2,1 эВ). [248]
  24. ^ Синтез боросферена B 40 , «искаженного фуллерена с шестиугольным отверстием сверху и снизу и четырьмя семиугольными отверстиями вокруг талии», был объявлен в 2014 году. [252]
  25. ^ Виды BH 3 и Fe(CO 4 ) в этих реакциях являются короткоживущими промежуточными продуктами реакции . [260]
  26. ^ По поводу аналогии между бором и металлами Гринвуд [262] прокомментировал, что: «То, в какой степени металлические элементы имитируют бор (имея меньше электронов, чем орбиталей, доступных для связывания), стало плодотворной объединяющей концепцией в развитии химии металлоборана... Действительно, металлы упоминались как «почетные атомы бора» или даже как «атомы флексибора». Обратное отношение, очевидно, также справедливо...»
  27. ^ Связь в трифториде бора , газе, была названа преимущественно ионной [266], описание, которое впоследствии было признано вводящим в заблуждение. [267]
  28. ^ Триоксид бора B2O3 иногда описывается как (слабо) амфотерный . [270] Он реагирует со щелочами , давая различные бораты. [271] В своей гидратированной форме (как H3BO3 , борная кислота ) он реагирует с триоксидом серы , ангидридом серной кислоты , образуя бисульфат B(HSO3 ) 4 . [ 272] В своей чистой (безводной) форме он реагирует с фосфорной кислотой , образуя « фосфат » BPO4 . [ 273] Последнее соединение можно рассматривать как смешанный оксид B2O3 и P2O5 . [274]
  29. ^ Органические производные металлоидов традиционно относят к металлоорганическим соединениям. [276]
  30. ^ На воздухе кремний образует тонкое покрытие из аморфного диоксида кремния толщиной от 2 до 3 нм. [281] Это покрытие растворяется фтористым водородом с очень низкой скоростью – порядка двух-трех часов на нанометр. [282] Диоксид кремния и силикатные стекла (основным компонентом которых является диоксид кремния) в противном случае легко подвергаются воздействию плавиковой кислоты. [283]
  31. ^ Связь в тетрафториде кремния , газе, была названа преимущественно ионной [266], описание, которое впоследствии было признано вводящим в заблуждение. [267]
  32. ^ Хотя SiO 2 классифицируется как кислотный оксид и, следовательно, реагирует со щелочами, образуя силикаты, он реагирует с фосфорной кислотой, образуя ортофосфат оксида кремния Si 5 O(PO 4 ) 6 , [299] и с плавиковой кислотой, образуя гексафторкремниевую кислоту H 2 SiF 6 . [300] Последняя реакция «иногда приводится как доказательство основных [то есть металлических] свойств». [301]
  33. ^ Для образования заметного поверхностного оксидного слоя требуются температуры выше 400 °C. [305]
  34. ^ Источники, упоминающие катионы германия, включают: Powell & Brewer [311], которые утверждают, что структура иодида кадмия CdI 2 иодида германия GeI 2 устанавливает существование иона Ge ++ (структура CdI 2 обнаружена, согласно Лэдду, [312] во «многих металлических галогенидах, гидроксидах и хальцидах»); Everest [313], который комментирует, что «кажется вероятным, что ион Ge ++ может также встречаться в других кристаллических германиевых солях, таких как фосфит, который похож на солеобразный фосфит олова и германиевый фосфат, который похож не только на фосфаты олова, но и на фосфаты марганца»; Pan, Fu & Huang [314] , которые предполагают образование простого иона Ge ++ при растворении Ge(OH) 2 в растворе хлорной кислоты , на основании того, что «ClO4 имеет небольшую тенденцию к образованию комплекса с катионом»; Monconduit et al. [315] , которые приготовили слоистое соединение или фазу Nb 3 Ge x Te 6 (x ≃ 0,9) и сообщили, что она содержала катион Ge II ; Richens [316], который отмечает, что «Ge 2+ (aq) или, возможно, Ge(OH) + (aq) существуют в разбавленных безвоздушных водных суспензиях желтого водного монооксида… однако оба они нестабильны по отношению к легкому образованию GeO 2 . n H 2 O»; Rupar et al. [317], которые синтезировали криптандное соединение, содержащее катион Ge 2+ ; и Швитцер и Пестерфилд [318], которые пишут, что «монооксид GeO растворяется в разбавленных кислотах, давая Ge +2, и в разбавленных основаниях, давая GeO 2 −2 , причем все три сущности нестабильны в воде». Источники, отвергающие катионы германия или дополнительно уточняющие их предполагаемое существование, включают: Джолли и Латимер [319], которые утверждают, что «германиевый ион не может быть изучен напрямую, поскольку ни один вид германия (II) не существует в какой-либо заметной концентрации в некомплексообразующих водных растворах»; Лидин [320], который говорит, что «[германий] не образует аквакатионов»; Лэдд [321], который отмечает, что структура CdI 2 является «промежуточной по типу между ионными и молекулярными соединениями»; и Виберг [322]который утверждает, что «катионы германия неизвестны».
  35. ^ Мышьяк также существует как встречающийся в природе (но редкий) аллотроп (арсеноламприт), кристаллический полупроводник с шириной запрещенной зоны около 0,3 эВ или 0,4 эВ. Он также может быть получен в полупроводниковой аморфной форме с шириной запрещенной зоны около 1,2–1,4 эВ. [338]
  36. ^ Источники, упоминающие катионный мышьяк, включают: Джиллеспи и Робинсон [341], которые обнаружили, что «в очень разбавленных растворах в 100% серной кислоте оксид мышьяка (III) образует арсонил (III) гидросульфат, AsO.HO 4 , который частично ионизируется, давая катион AsO + . Оба эти вида, вероятно, существуют в основном в сольватированных формах, например, As(OH)(SO 4 H) 2 и As(OH)(SO 4 H) + соответственно»; Пол и др. [342], которые сообщили о спектроскопических доказательствах присутствия катионов As 4 2+ и As 2 2+ при окислении мышьяка пероксидисульфурилдифторидом S 2 O 6 F 2 в сильнокислых средах (Гиллеспи и Пассмор [343] отметили, что спектры этих видов очень похожи на S 4 2+ и S 8 2+ , и пришли к выводу, что «в настоящее время» нет надежных доказательств существования каких-либо гомополикатионов мышьяка); Ван Мюлдер и Пурбэ, [344], которые пишут, что «As 2 O 3 является амфотерным оксидом, который растворяется в воде и растворах с pH от 1 до 8 с образованием недиссоциированной мышьяковой кислоты HAsO 2 ; растворимость… увеличивается при pH ниже 1 с образованием ионов «арсенила» AsO + …»; Колтхофф и Элвинг [345], которые пишут, что «катион As 3+ существует в некоторой степени только в сильнокислых растворах; в менее кислых условиях наблюдается тенденция к гидролизу , так что преобладает анионная форма»; Муди [346], который отмечает, что «триоксид мышьяка, As 4 O 6 , и мышьяковистая кислота, H 3 AsO 3 , по-видимому, являются амфотерными, но катионы As 3+ , As(OH) 2+ или As(OH) 2+ не известны»; и Коттон и др. [347], которые пишут, что ( в водном растворе) простой катион мышьяка As 3+ «может встречаться в некоторой незначительной степени [вместе с катионом AsO + ]» и что «рамановские спектры показывают, что в кислых растворах As 4 O 6 единственным обнаруживаемым видом является пирамидальный As(OH) 3 ».
  37. ^ Формулы AsPO 4 и As 2 (SO 4 ) 3 предполагают простые ионные формулы с As 3+ , но это не так. AsPO 4 , «который является фактически ковалентным оксидом», упоминается как двойной оксид в форме As 2 O 3 ·P 2 O 5 . Он состоит из пирамид AsO 3 и тетраэдров PO 4 , соединенных вместе всеми их угловыми атомами для образования непрерывной полимерной сети. [353] As 2 (SO 4 ) 3 имеет структуру, в которой каждый тетраэдр SO 4 соединен мостиком с двумя треугольными пирамидами AsO 3 . [354]
  38. ^ As 2 O 3 обычно рассматривается как амфотерный, но некоторые источники говорят, что он (слабо) [357] кислый. Они описывают его "основные" свойства (реакция с концентрированной соляной кислотой с образованием трихлорида мышьяка) как спиртовые, по аналогии с образованием ковалентных алкилхлоридов ковалентными спиртами (например, R-OH + HCl RCl + H 2 O) [358]
  39. ^ Сурьму также можно приготовить в аморфной полупроводниковой черной форме с расчетной (зависящей от температуры) шириной запрещенной зоны 0,06–0,18 эВ. [364]
  40. ^ Лидин [369] утверждает, что SbO + не существует и что устойчивой формой Sb(III) в водном растворе является неполный гидрокомплекс [Sb(H 2 O) 4 (OH) 2 ] + .
  41. ^ Коттон и др. [393] отмечают, что TeO 2 , по-видимому, имеет ионную решетку; Уэллс [394] предполагает, что связи Te–O имеют «значительный ковалентный характер».
  42. ^ Жидкий углерод может [408] быть или не быть [409] металлическим проводником, в зависимости от давления и температуры; см. также [410]
  43. ^ Для сульфата метод приготовления заключается в (осторожном) прямом окислении графита в концентрированной серной кислоте окислителем , таким как азотная кислота , триоксид хрома или персульфат аммония ; в этом случае концентрированная серная кислота действует как неорганический неводный растворитель .
  44. ^ Только небольшая часть растворенного CO 2 присутствует в воде в виде угольной кислоты, поэтому, хотя H 2 CO 3 является кислотой средней силы, растворы угольной кислоты являются лишь слабокислыми. [419]
  45. ^ Мнемоника, которая фиксирует элементы, обычно признаваемые как металлоиды, звучит так: Вверх, вверх-вниз, вверх-вниз, вверх... это металлоиды! [431]
  46. ^ Рохов [437] , который позже написал свою монографию 1966 года «Металлоиды» [ 438], прокомментировал, что «В некоторых отношениях селен действует как металлоид, а теллур, безусловно, таковым является».
  47. ^ Еще один вариант — включить астат и как неметалл, и как металлоид. [464]
  48. ^ Видимый кусок астата немедленно и полностью испарился бы из-за тепла, выделяемого его интенсивной радиоактивностью. [470]
  49. ^ Литература противоречива относительно того, проявляет ли бор металлическую проводимость в жидкой форме. Кришнан и др. [472] обнаружили, что жидкий бор ведет себя как металл. Глорье и др. [473] охарактеризовали жидкий бор как полупроводник на основании его низкой электропроводности. Милло и др. [474] сообщили, что излучательная способность жидкого бора не соответствует излучательной способности жидкого металла.
  50. ^ Коренман [478] также отметил, что «способность осаждаться с сероводородом отличает астат от других галогенов и сближает его с висмутом и другими тяжелыми металлами ».
  51. ^ Расстояние между молекулами в слоях йода (350 пм) намного меньше расстояния между слоями йода (427 пм; ср. удвоенный радиус Ван-дер-Ваальса 430 пм). [490] Считается, что это вызвано электронными взаимодействиями между молекулами в каждом слое йода, которые, в свою очередь, обуславливают его полупроводниковые свойства и блестящий внешний вид. [491]
  52. ^ Например: промежуточная электропроводность; [503] относительно узкая запрещенная зона; [504] светочувствительность. [503]
  53. ^ Белый фосфор является наименее стабильной и наиболее реакционноспособной формой. [505] Он также является наиболее распространенным, промышленно важным [506] и легко воспроизводимым аллотропом, и по этим трем причинам считается стандартным состоянием элемента. [507]
  54. ^ Цены на золото, для сравнения, начинаются примерно в тридцать пять раз выше, чем на серебро. На основе цен на B, C, Al, Si, Ge, As, Se, Ag, Sb, Te и Au, доступных в Интернете от Alfa Aesa; Goodfellow; Metallium; и United Nuclear Scientific.
  55. ^ На основе спотовых цен на Al, Si, Ge, As, Sb, Se и Te, доступных в Интернете на сайтах FastMarkets: второстепенные металлы; Fast Markets: основные металлы; EnergyTrend: состояние рынка фотоэлектрических систем, поликремний; и Metal-Pages: цены на металлический мышьяк, новости и информация.

Ссылки

  1. Оксфордский словарь английского языка 1989, «металлоид»; Горд, Горд и Хедрик 2003, стр. 753
  2. ^ ab Аткинс и др. 2010, стр. 20
  3. ^ Кьюсак 1987, стр. 360
  4. ^ Келтер, Мошер и Скотт 2009, с. 268
  5. ^ ab Hill & Holman 2000, стр. 41
  6. Кинг 1979, стр. 13.
  7. ^ Мур 2011, стр. 81
  8. ^ Грей 2010
  9. ^ Хопкинс и Бейлар 1956, стр. 458
  10. Глинка 1965, стр. 77
  11. ^ Виберг 2001, стр. 1279
  12. ^ Белпасси и др. 2006, стр. 4543–44.
  13. ^ Шмидбаур и Шир 2008, стр. 1931–51.
  14. ^ Тайлер Миллер 1987, стр. 59
  15. ^ Голдсмит 1982, с. 526; Коц, Трейхель и Уивер 2009, с. 62; Беттельхейм и др. 2010, с. 46
  16. ^ аб Манн и др. 2000, с. 2783
  17. ^ Хоукс 2001, стр. 1686; Сигал 1989, стр. 965; МакМюррей и Фэй 2009, стр. 767
  18. ^ Bucat 1983, стр. 26; Brown c. 2007
  19. ^ ab Swift & Schaefer 1962, стр. 100
  20. ^ Хоукс 2001, стр. 1686; Хоукс 2010; Холт, Райнхарт и Уилсон около 2007
  21. Данстан 1968, стр. 310, 409. Данстан перечисляет Be, Al, Ge (возможно), As, Se (возможно), Sn, Sb, Te, Pb, Bi и Po как металлоиды (стр. 310, 323, 409, 419).
  22. Tilden 1876, стр. 172, 198–201; Smith 1994, стр. 252; Bodner & Pardue 1993, стр. 354
  23. ^ Бассетт и др. 1966, стр. 127
  24. ^ Рауш 1960
  25. ^ Тайер 1977, с. 604; Уоррен и Гебалль, 1981; Мастерс и Эла 2008, с. 190
  26. ^ Уоррен и Гебалле 1981; Чалмерс 1959, с. 72; Бюро военно-морского персонала США, 1965, с. 26
  27. ^ Зибринг 1967, стр. 513
  28. ^ Виберг 2001, стр. 282
  29. ^ Рауш 1960; Друг 1953, с. 68
  30. Мюррей 1928, стр. 1295
  31. ^ Хампель и Хоули 1966, стр. 950; Штейн 1985; Штейн 1987, стр. 240, 247–48
  32. Хэтчер 1949, стр. 223; Секретарь и Пауэрс 1966, стр. 459.
  33. ^ Тейлор 1960, стр. 614
  34. ^ Консидайн и Консидайн 1984, стр. 568; Цегельски 1998, стр. 147; Американский словарь по науке о наследии 2005, стр. 397
  35. Вудворд 1948, стр. 1
  36. ^ NIST 2010. Значения, указанные в таблице выше, были преобразованы из значений NIST, которые указаны в эВ.
  37. ^ Бергер 1997; Ловетт 1977, стр. 3
  38. ^ Голдсмит 1982, стр. 526; Хоукс 2001, стр. 1686
  39. ^ Хоукс 2001, стр. 1687
  40. ^ ab Sharp 1981, стр. 299
  41. ^ Эмсли 1971, стр. 1
  42. ^ Джеймс и др. 2000, стр. 480
  43. ^ Чатт 1951, стр. 417 «Граница между металлами и металлоидами неопределенна...»; Берроуз и др. 2009, стр. 1192: «Хотя элементы удобно описывать как металлы, металлоиды и неметаллы, переходы не являются точными...»
  44. ^ Джонс 2010, стр. 170
  45. Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 218–20.
  46. ^ Рохов 1966, стр. 1, 4–7
  47. ^ Рохов 1977, стр. 76; Манн и др. 2000, стр. 2783
  48. ^ Аскеланд, Фуле и Райт 2011, с. 69
  49. ^ Ван Сеттен и др. 2007, стр. 2460–61; Рассел и Ли 2005, стр. 7 (Si, Ge); Пирсон 1972, стр. 264 (As, Sb, Te; также черный P)
  50. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 1
  51. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 6–7, 387
  52. ^ ab Pearson 1972, стр. 264
  53. ^ Окадзима и Шомодзи 1972, с. 258
  54. ^ Китайгородский 1961, с. 108
  55. ^ abc Нойбургер 1936
  56. ^ Эдвардс и Сиенко 1983, стр. 693
  57. ^ Херцфельд 1927; Эдвардс 2000, стр. 100–03.
  58. ^ Эдвардс и Сиенко 1983, стр. 695; Эдвардс и др. 2010
  59. ^ Эдвардс 1999, стр. 416
  60. ^ Шойрер 2007, с. 142; Пююккё 2012, с. 56
  61. ^ Эдвардс и Сиенко 1983, стр. 695
  62. ^ Хилл и Холман 2000, стр. 160. Они характеризуют металлоиды (отчасти) на основании того, что они являются «плохими проводниками электричества с атомной проводимостью обычно менее 10−3 , но более 10−5 Ом  − 1 см −4 ».
  63. Бонд 2005, стр. 3: «Одним из критериев отличия полуметаллов от настоящих металлов при нормальных условиях является то, что объемное координационное число первых никогда не превышает восьми, тогда как для металлов оно обычно равно двенадцати (или больше, если для объемно-центрированной кубической структуры учитывать также и ближайших соседей)».
  64. ^ Джонс 2010, стр. 169
  65. Мастертон и Словински 1977, стр. 160 перечисляют B, Si, Ge, As, Sb и Te как металлоиды и отмечают, что Po и At обычно классифицируются как металлоиды, но добавляют, что это произвольно, поскольку о них известно очень мало.
  66. ^ Kraig, Roundy & Cohen 2004, стр. 412; Alloul 2010, стр. 83
  67. ^ Вернон 2013, стр. 1704
  68. ^ Вернон 2013, стр. 1703
  69. ^ ab Hamm 1969, стр. 653
  70. ^ Хорват 1973, стр. 336
  71. ^ ab Gray 2009, стр. 9
  72. ^ Рейнер-Кэнхэм 2011
  73. Бут и Блум 1972, стр. 426; Кокс 2004, стр. 17, 18, 27–28; Зильберберг 2006, стр. 305–13
  74. ^ Кокс 2004, стр. 17–18, 27–28; Зильберберг 2006, стр. 305–13
  75. Роджерс 2011, стр. 232–33; 240–41.
  76. ^ Роэр 2001, стр. 4–6
  77. Тайлер 1948, стр. 105; Рейлли 2002, стр. 5–6
  78. ^ Хэмпель и Хоули 1976, стр. 174;
  79. ^ Goodrich 1844, стр. 264; The Chemical News 1897, стр. 189; Hampel & Hawley 1976, стр. 191; Lewis 1993, стр. 835; Hérold 2006, стр. 149–50
  80. ^ Одерберг 2007, стр. 97
  81. ^ Браун и Холм 2006, стр. 57
  82. ^ Wiberg 2001, стр. 282; Simple Memory Art ок. 2005
  83. Чедд 1969, стр. 12–13.
  84. ^ Kneen, Rogers & Simpson, 1972, стр. 263. Столбцы 2 и 4 взяты из этой ссылки, если не указано иное.
  85. ^ Стокер 2010, стр. 62; Чанг 2002, стр. 304. Чанг предполагает, что температура плавления франция составит около 23 °C.
  86. ^ New Scientist 1975; Soverna 2004; Eichler et al. 2007; Austen 2012
  87. ^ ab Rochow 1966, стр. 4
  88. Хант 2000, стр. 256.
  89. ^ МакКуорри и Рок 1987, стр. 85
  90. ^ Десаи, Джеймс и Хо 1984, стр. 1160; Матула 1979, с. 1260
  91. ^ Чоппин и Джонсен 1972, стр. 351
  92. ^ Шефер 1968, с. 76; Карапелла 1968, с. 30
  93. ^ аб Козырев 1959, с. 104; Чижиков и Счастливый 1968, с. 25; Глазов, Чижевская и Глаголева 1969, с. 86
  94. ^ Богородицкий и Пасынков 1967, с. 77; Дженкинс и Кавамура 1976, с. 88
  95. ^ Хампель и Хоули 1976, стр. 191; Вульфсберг 2000, стр. 620
  96. ^ Свалин 1962, стр. 216
  97. ^ Бейлар и др. 1989, стр. 742
  98. ^ Меткалф, Уильямс и Кастка 1974, стр. 86
  99. ^ Чанг 2002, стр. 306
  100. ^ Полинг 1988, стр. 183
  101. Чедд 1969, стр. 24–25.
  102. Адлер 1969, стр. 18–19.
  103. ^ Хультгрен 1966, с. 648; Янг и Сессин 2000, с. 849; Бассетт и др. 1966, с. 602
  104. ^ Рохов 1966, стр. 4; Аткинс и др. 2006, стр. 8, 122–23
  105. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 421, 423; Грей 2009, стр. 23
  106. ^ Олмстед и Уильямс 1997, стр. 975
  107. ^ abc Russell & Lee 2005, стр. 401; Büchel, Moretto & Woditsch 2003, стр. 278
  108. ^ Деш 1914, стр. 86
  109. Филлипс и Уильямс 1965, стр. 620.
  110. ^ Ван дер Пут 1998, стр. 123
  111. ^ Клуг и Брастед 1958, стр. 199
  112. ^ Гуд и др. 1813
  113. ^ Секейра 2011, стр. 776
  114. ^ Гэри 2013
  115. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 405–06; 423–34
  116. ^ Дэвидсон и Лакин 1973, с. 627
  117. ^ Виберг 2001, стр. 589
  118. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 749; Шварц 2002, стр. 679
  119. ^ Антман 2001
  120. ^ Řezanka & Sigler 2008; Sekhon 2012
  121. ^ Эмсли 2001, стр. 67
  122. ^ Чжан и др. 2008, стр. 360
  123. ^ ab Science Learning Hub 2009
  124. ^ Скиннер и др. 1979 год; Том, Элден и Марш 2004, с. 135
  125. ^ Бюхель 1983, стр. 226
  126. ^ Эмсли 2001, стр. 391
  127. ^ Шаусс 1991; Тао и Болджер, 1997 г.
  128. ^ Иглсон 1994, стр. 450; EVM 2003, стр. 197‒202
  129. ^ ab Нильсен 1998
  130. ^ Маккензи 2015, стр. 36
  131. ^ ab Jaouen & Gibaud 2010
  132. ^ Смит и др. 2014
  133. ^ Стивенс и Кларнер, стр. 205
  134. ^ Снидер 2005, стр. 57–59.
  135. Килл, Мартин и Танбридж, 1946 г.
  136. ^ Эмсли 2001, стр. 426
  137. ^ Олдфилд и др. 1974, стр. 65; Тернер 2011
  138. ^ Ба и др. 2010 г.; Даниэль-Хоффманн, Средний и Ницан, 2012 г.; Молина-Кироз и др. 2012 год
  139. ^ Перия 1998
  140. ^ Хагер 2006, стр. 299
  141. ^ Апселофф 1999
  142. ^ Триведи, Юнг и Кац 2013, стр. 209
  143. ^ Эмсли 2001, стр. 382; Беркхарт, Беркхарт и Моррелл 2011
  144. ^ Томас, Бялек и Хенсель 2013, стр. 1
  145. ^ Перри 2011, стр. 74
  146. ^ UCR Сегодня 2011; Ван и Робинсон, 2011 г.; Кинджо и др. 2011 г.
  147. ^ Каутхале и др. 2015
  148. ^ Ганн 2014, стр. 188, 191
  149. ^ Гупта, Мукерджи и Камеотра 1997, с. 280; Томас и Висах 2012, с. 99
  150. ^ Мунке 2013
  151. ^ Мохатаб и По 2012, стр. 271
  152. ^ Крейг, Энг и Дженкинс 2003, стр. 25
  153. ^ Макки 1984
  154. ^ Хай и др. 2012
  155. ^ Коль и Нильсен 1997, стр. 699–700.
  156. ^ Чопра и др. 2011
  157. ^ Ле Бра, Уилки и Бурбиго 2005, с. в
  158. ^ Уилки и Морган 2009, стр. 187
  159. ^ Локк и др. 1956, стр. 88
  160. ^ Карлин 2011, стр. 6.2
  161. Эванс 1993, стр. 257–28.
  162. ^ Корбридж 2013, стр. 1149
  163. ^ ab Kaminow & Li 2002, с. 118
  164. ^ Деминг 1925, стр. 330 (As 2 O 3 ), 418 (B 2 O 3 ; SiO 2 ; Sb 2 O 3 ); Витт и Гатос 1968, с. 242 (ГеО 2 )
  165. ^ Иглсон 1994, стр. 421 (GeO 2 ); Ротенберг 1976, 56, 118–19 (TeO 2 )
  166. ^ Гекелер 1987, стр. 20
  167. Крейт и Госвами 2005, стр. 12–109.
  168. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 397
  169. ^ Баттерман и Йоргенсон 2005, стр. 9–10
  170. ^ Шелби 2005, стр. 43
  171. ^ Баттерман и Карлин 2004, стр. 22; Рассел и Ли 2005, стр. 422
  172. ^ Трегер 2007, стр. 438, 958; Эранна 2011, с. 98
  173. ^ Рао 2002, с. 552; Леффлер, Кюндиг и Далла Торре 2007, с. 17–11
  174. ^ Гуан и др. 2012; WPI-AIM 2012
  175. ^ Клемент, Вилленс и Дувес 1960; Ванга, Донгб и Шек 2004, с. 45
  176. ^ Деметриу и др. 2011 г.; Оливенштейн 2011
  177. ^ Карабулут и др. 2001, с. 15; Хейнс, 2012 г., стр. 4–26.
  178. ^ Шварц 2002, стр. 679–680
  179. ^ Картер и Нортон 2013, стр. 403
  180. ^ Мейдер 2013, стр. 3, 9–11
  181. ^ Томинага 2006, стр. 327–28; Чунг 2010, стр. 285–86; Колобов и Томинага 2012, с. 149
  182. ^ Новый учёный 2014; Хоссейни, Райт и Бхаскаран, 2014 г.; Фарандос и др. 2014 год
  183. Артиллерийское управление 1863, стр. 293
  184. ^ ab Kosanke 2002, стр. 110
  185. ^ Эллерн 1968, стр. 246, 326–27
  186. ^ ab Conkling & Mocella 2010, стр. 82
  187. ^ Кроу 2011; Майниеро 2014
  188. ^ Шваб и Герлах 1967; Йеттер 2012, с. 81; Липскомб 1972, стр. 2–3, 5–6, 15.
  189. ^ Эллерн 1968, с. 135; Вейнгарт 1947, с. 9
  190. ^ Конклинг и Мочелла 2010, стр. 83
  191. ^ Конклинг и Мочелла 2010, стр. 181, 213
  192. ^ ab Ellern 1968, стр. 209–10, 322
  193. ^ Рассел 2009, стр. 15, 17, 41, 79–80
  194. ^ Эллерн 1968, стр. 324
  195. ^ Эллерн 1968, стр. 328
  196. ^ Конклинг и Мочелла 2010, стр. 171
  197. ^ Конклинг и Мочелла 2011, стр. 83–84
  198. ^ Бергер 1997, с. 91; Хампель 1968, пассим
  199. ^ Рохов 1966, стр. 41; Бергер 1997, стр. 42–43
  200. ^ ab Bomgardner 2013, стр. 20
  201. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 395; Браун и др. 2009, стр. 489
  202. ^ Haller 2006, стр. 4: «Изучение и понимание физики полупроводников медленно прогрессировали в 19-м и начале 20-го веков... Примеси и дефекты... не могли контролироваться в той степени, которая необходима для получения воспроизводимых результатов. Это привело к тому, что влиятельные физики, включая В. Паули и И. Раби , уничижительно отозвались о «физике грязи»»; Hoddeson 2007, стр. 25–34 (29)
  203. ^ Бьянко и др. 2013
  204. ^ Университет Лимерика 2014; Кеннеди и др. 2014
  205. ^ Ли и др. 2014
  206. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 421–22, 424
  207. ^ Он и др. 2014
  208. ^ Бергер 1997, стр. 91
  209. ^ ScienceDaily 2012
  210. ^ Рирдон 2005; Мескерс, Хагелюкен и Ван Дамм 2009, с. 1131
  211. ^ Экономист 2012
  212. ^ Уиттен 2007, стр. 488
  213. ^ Яскула 2013
  214. ^ Немецкое энергетическое общество 2008, стр. 43–44
  215. ^ Патель 2012, стр. 248
  216. ^ Мур 2104; Университет Юты, 2014 г.; Сюй и др. 2014 год
  217. ^ Янг и др. 2012, стр. 614
  218. ^ Мур 2010, стр. 195
  219. ^ Мур 2011
  220. ^ Лю 2014
  221. ^ Брэдли 2014; Университет Юты 2014
  222. ^ Фостер 1936, стр. 212–13; Браунли и др. 1943, стр. 293
  223. ^ Кальдераццо, Эрколи и Натта 1968, с. 257
  224. Уолтерс 1982, стр. 32–33.
  225. Тайлер 1948, стр. 105.
  226. ^ Foster & Wrigley 1958, стр. 218: «Элементы можно сгруппировать в два класса: те, которые являются металлами , и те, которые являются неметаллами. Существует также промежуточная группа, известная под разными названиями: металлоиды, метаметаллы, полупроводники ».
  227. ^ Слейд 2006, стр. 16
  228. ^ Корвин 2005, стр. 80
  229. ^ Барсанов и Гинзбург 1974, стр. 330
  230. ^ Брэдбери и др. 1957, стр. 157, 659
  231. ^ Клемм 1950, стр. 133–42; Рейли 2004, с. 4
  232. ^ Кинг 2004, стр. 196–98; Ферро и Сакконе 2008, с. 233
  233. ^ Листер 1965, стр. 54
  234. ^ abc Коттон и др. 1999, стр. 502
  235. ^ Апджон, Дж. (1864). Справочник по металлоидам. Соединенное Королевство: Longman.
  236. Пинкертон 1800, стр. 81
  237. ^ Голдсмит 1982, стр. 526
  238. Friend 1953, стр. 68; IUPAC 1959, стр. 10; IUPAC 1971, стр. 11
  239. ^ ИЮПАК 2005; ИЮПАК 2006–
  240. ^ Ван Сеттен и др. 2007, стр. 2460–61; Оганов и др. 2009, стр. 863–64.
  241. ^ Housecroft & Sharpe 2008, стр. 331; Оганов 2010, стр. 212
  242. ^ Хаускофт и Шарп 2008, стр. 333
  243. ^ Кросс 2011
  244. ^ Бергер 1997, стр. 37
  245. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 144
  246. ^ Копп, Липтак и Эрен 2003, с. 221
  247. ^ Пруденциати 1977, стр. 242
  248. ^ Бергер 1997, стр. 84, 87
  249. ^ Менделеев 1897, стр. 57
  250. ^ ab Rayner-Canham & Overton 2006, стр. 291
  251. ^ Секиерски и Берджесс 2002, стр. 63
  252. ^ Воган 2014
  253. ^ Секиерски и Берджесс 2002, стр. 86
  254. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 141; Хендерсон 2000, стр. 58; Хаукрофт и Шарп 2008, стр. 360–72
  255. ^ Парри и др. 1970, стр. 438, 448–51.
  256. ^ ab Fehlner 1990, стр. 202
  257. ^ Оуэн и Брукер 1991, стр. 59; Виберг 2001, стр. 936
  258. ^ ab Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 145
  259. ^ Хоутон 1979, стр. 59
  260. ^ Фельнер 1990, стр. 205
  261. ^ Фельнер 1990, стр. 204–05, 207
  262. ^ Гринвуд 2001, стр. 2057
  263. Salentine 1987, стр. 128–32; MacKay, MacKay & Henderson 2002, стр. 439–40; Kneen, Rogers & Simpson 1972, стр. 394; Hiller & Herber 1960, внутренняя сторона обложки; стр. 225
  264. ^ Шарп 1983, стр. 56
  265. ^ Фоква 2014, стр. 10
  266. ^ ab Gillespie 1998
  267. ^ ab Хааланд и др. 2000
  268. ^ abcdef Пуддепхэтт и Монаган 1989, стр. 59
  269. ^ Махан 1965, стр. 485
  270. ^ Данайт 2008, стр. 81.
  271. ^ Лидин 1996, стр. 28
  272. ^ Кондратьев и Мельникова 1978.
  273. ^ Холдернесс и Берри 1979, стр. 111; Виберг 2001, стр. 980
  274. Игрушка 1975, стр. 506
  275. ^ abcdefgh Рао 2002, стр. 22
  276. ^ Фельнер 1992, стр. 1
  277. ^ Хайдук и Цукерман 1985, с. 82
  278. ^ ab Greenwood & Earnshaw 2002, стр. 331
  279. ^ Виберг 2001, стр. 824
  280. ^ Рохов 1973, стр. 1337‒38
  281. ^ ab Рассел и Ли 2005, стр. 393
  282. ^ Чжан 2002, стр. 70
  283. ^ Сакс 1998, стр. 287
  284. ^ Рохов 1973, стр. 1337, 1340
  285. ^ Аллен и Ордвей 1968, стр. 152
  286. Иглсон 1994, стр. 48, 127, 438, 1194; Мэсси 2000, стр. 191
  287. ^ Orton 2004, стр. 7. Это типичное значение для высокочистого кремния.
  288. ^ Коулз и Кэплин 1976, стр. 106
  289. ^ Глазов, Чижевская и Глаголева 1969, стр. 59–63; Аллен и Бротон 1987, с. 4967
  290. ^ Коттон, Уилкинсон и Гаус 1995, стр. 393
  291. ^ Виберг 2001, стр. 834
  292. Партингтон 1944, стр. 723.
  293. ^ abcde Cox 2004, стр. 27
  294. ^ abcde Hiller & Herber 1960, внутренняя сторона обложки; стр. 225
  295. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 384
  296. ^ abc Bailar, Moeller & Kleinberg 1965, стр. 513
  297. ^ Коттон, Уилкинсон и Гаус 1995, стр. 319, 321
  298. ^ Смит 1990, стр. 175
  299. ^ Пуджари, Бораде и Клирфилд, 1993 г.
  300. ^ Виберг 2001, стр. 851, 858
  301. ^ Барметт и Уилсон 1959, стр. 332
  302. ^ Пауэлл 1988, стр. 1
  303. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 371
  304. ^ Кьюсак 1967, стр. 193
  305. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 399–400
  306. ^ ab Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 373
  307. ^ Муди 1991, стр. 273
  308. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 399
  309. ^ Бергер 1997, стр. 71–72.
  310. Джолли 1966, стр. 125–6
  311. ^ Пауэлл и Брюэр 1938
  312. ^ Лэдд 1999, стр. 55
  313. Эверест 1953, стр. 4120
  314. Пан, Фу и Хуан 1964, стр. 182.
  315. ^ Монкондуит и др. 1992
  316. ^ Риченс 1997, стр. 152
  317. ^ Рупар и др. 2008
  318. ^ Швитцер и Пестерфилд 2010, стр. 190
  319. ^ Джолли и Латимер 1951, стр. 2
  320. ^ Лидин 1996, стр. 140
  321. ^ Лэдд 1999, стр. 56
  322. ^ Виберг 2001, стр. 896
  323. ^ Шварц 2002, стр. 269
  324. ^ Эггинс 1972, стр. 66; Виберг 2001, стр. 895
  325. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 383
  326. ^ Глоклинг 1969, стр. 38; Уэллс 1984, стр. 1175
  327. Купер 1968, стр. 28–29.
  328. Стил 1966, стр. 178, 188–89.
  329. ^ Халлер 2006, стр. 3
  330. ^ См., например, Walker & Tarn 1990, стр. 590.
  331. ^ Виберг 2001, стр. 742
  332. ^ abc Грей, Уитби и Манн 2011
  333. ^ ab Greenwood & Earnshaw 2002, стр. 552
  334. ^ Паркс и Меллор 1943, стр. 740
  335. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 420
  336. ^ Карапелла 1968, стр. 30
  337. ^ аб Барфусс и др. 1981, с. 967
  338. ^ Гривз, Найтс и Дэвис 1974, стр. 369; Маделунг 2004, стр. 405, 410
  339. ^ Бэйлар и Тротман-Дикенсон 1973, стр. 558; Ли 1990 г.
  340. ^ Байлар, Мёллер и Кляйнберг 1965, с. 477
  341. ^ Джиллеспи и Робинсон 1963, стр. 450
  342. ^ Пол и др. 1971 год; см. также Ahmeda & Rucka 2011, стр. 2893–94.
  343. ^ Джиллеспи и Пассмор 1972, стр. 478
  344. ^ Ван Мюлдер и Пурбэ 1974, стр. 521
  345. ^ Колтхофф и Эльвинг 1978, с. 210
  346. Муди 1991, стр. 248–49.
  347. ^ Коттон и Уилкинсон 1999, стр. 396, 419
  348. ^ Иглсон 1994, стр. 91
  349. ^ ab Massey 2000, стр. 267
  350. ^ Тимм 1944, стр. 454
  351. Партингтон 1944, стр. 641; Клейнберг, Аргерсингер и Грисволд 1960, стр. 419
  352. ^ Морган 1906, стр. 163; Мёллер 1954, стр. 559
  353. ^ Корбридж 2013, стр. 122, 215
  354. ^ Дуглейд 1982
  355. ^ Зингаро 1994, с. 197; Эмелеус и Шарп 1959, с. 418; Аддисон и Сауэрби 1972, с. 209; Меллор 1964, с. 337
  356. ^ Pourbaix 1974, стр. 521; Eagleson 1994, стр. 92; Greenwood & Earnshaw 2002, стр. 572
  357. ^ Виберг 2001, стр. 750, 975; Зильберберг 2006, стр. 314
  358. ^ Сиджвик 1950, стр. 784; Муди 1991, стр. 248–9, 319
  359. ^ Краннич и Уоткинс 2006
  360. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 553
  361. ^ Данстан 1968, стр. 433
  362. ^ Паризе 1996, стр. 112
  363. ^ Карапелла 1968a, стр. 23
  364. ^ Мосс 1952, стр. 174, 179
  365. ^ Дюпри, Кирби и Фрейланд 1982, с. 604; Мхиауи, Сар и Гассер, 2003 г.
  366. ^ Коц, Трейхель и Уивер 2009, стр. 62
  367. ^ Коттон и др. 1999, стр. 396
  368. Кинг 1994, стр. 174.
  369. ^ Лидин 1996, стр. 372
  370. ^ Линдшё, Фишер и Клоо 2004
  371. Френд 1953, стр. 87
  372. Феске 1872, стр. 109–114.
  373. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 553; Мэсси 2000, стр. 269
  374. Кинг 1994, стр. 171.
  375. ^ Турова 2011, стр. 46
  376. ^ Пурбэ 1974, стр. 530
  377. ^ ab Wiberg 2001, стр. 764
  378. ^ Дом 2008, стр. 497
  379. ^ Менделеев 1897, стр. 274
  380. ^ Эмсли 2001, стр. 428
  381. ^ Кудрявцев 1974, стр. 78
  382. ^ Бэгнолл 1966, стр. 32–33, 59, 137
  383. ^ Суинк и др. 1966; Андерсон и др. 1980
  384. ^ Ахмед, Фьеллвог и Кьекшус, 2000 г.
  385. ^ Чижиков и Счастливый 1970, с. 28
  386. ^ Кудрявцев 1974, стр. 77
  387. ^ Стьюк 1974, стр. 178; Донохью 1982, стр. 386–87; Коттон и др. 1999, стр. 501
  388. ^ Беккер, Джонсон и Нуссбаум 1971, стр. 56
  389. ^ ab Berger 1997, стр. 90
  390. ^ Чижиков и Счастливый 1970, с. 16
  391. Джолли 1966, стр. 66–67.
  392. ^ Швитцер и Пестерфилд 2010, стр. 239
  393. ^ Коттон и др. 1999, стр. 498
  394. ^ Уэллс 1984, стр. 715
  395. ^ Виберг 2001, стр. 588
  396. ^ Меллор 1964a, с. 30; Виберг 2001, с. 589
  397. Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 765–66.
  398. ^ Бэгнолл 1966, стр. 134–51; Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 786
  399. ^ Детти и О'Реган 1994, стр. 1–2.
  400. ^ Хилл и Холман 2000, стр. 124
  401. ^ Чанг 2002, стр. 314
  402. ^ Кент 1950, стр. 1–2; Кларк 1960, с. 588; Уоррен и Гебалль, 1981 г.
  403. ^ Housecroft & Sharpe 2008, стр. 384; IUPAC 2006–, ромбоэдрический графит.
  404. ^ Мингос 1998, стр. 171
  405. ^ Виберг 2001, стр. 781
  406. ^ Шарлье, Гонз и Мишено, 1994 г.
  407. ^ abc Аткинс и др. 2006, стр. 320–21
  408. ^ Савватимский 2005, стр. 1138
  409. ^ Тогая 2000
  410. ^ Савватимский 2009
  411. ^ Инагаки 2000, с. 216; Ясуда и др. 2003, стр. 3–11.
  412. ^ О'Хара 1997, стр. 230
  413. ^ Трейнхэм 1989, стр. 930–31; Пракаш и Шлейер, 1997 г.
  414. ^ Бейлар и др. 1989, стр. 743
  415. ^ Мур и др. 1985
  416. ^ Дом и Дом 2010, стр. 526
  417. ^ Виберг 2001, стр. 798
  418. ^ Иглсон 1994, стр. 175
  419. ^ Аткинс и др. 2006, стр. 121
  420. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 358–59.
  421. ^ Кивил 1989, стр. 103
  422. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 358–60 и далее.
  423. ^ Хардинг, Джейнс и Джонсон 2002, стр. 118
  424. ^ ab Metcalfe, Williams & Castka 1974, стр. 539
  425. ^ Кобб и Феттерольф 2005, стр. 64; Меткалф, Уильямс и Кастка 1974, стр. 539
  426. ^ Огата, Ли и Йип 2002; Бойер и др. 2004, стр. 1023; Рассел и Ли 2005, стр. 359
  427. ^ Купер 1968, стр. 25; Хендерсон 2000, стр. 5; Силберберг 2006, стр. 314
  428. ^ Виберг 2001, стр. 1014
  429. ^ Daub & Seese 1996, стр. 70, 109: «Алюминий — это не металлоид, а металл, поскольку он обладает в основном металлическими свойствами».; Denniston, Topping & Caret 2004, стр. 57: «Обратите внимание, что алюминий (Al) классифицируется как металл, а не как металлоид».; Hasan 2009, стр. 16: «Алюминий не обладает характеристиками металлоида, а скорее свойствами металла».
  430. Холт, Райнхарт и Уилсон, 2007 г.
  431. ^ Тутхилл 2011
  432. ^ Стотт 1956, стр. 100
  433. ^ Стил 1966, стр. 60
  434. ^ Муди 1991, стр. 303
  435. ^ Эмсли 2001, стр. 382
  436. ^ Young et al. 2010, стр. 9; Craig & Maher 2003, стр. 391. Селен «почти металлоиден».
  437. ^ Рохов 1957
  438. ^ Рохов 1966, стр. 224
  439. ^ Мосс 1952, стр. 192
  440. ^ Глинка 1965, стр. 356
  441. Эванс 1966, стр. 124–25.
  442. Реньо 1853, стр. 208
  443. ^ Скотт и Канда 1962, стр. 311
  444. ^ Коттон и др. 1999, стр. 496, 503–04.
  445. Арлман 1939; Бэгнолл 1966, стр. 135, 142–43
  446. ^ Чао и Стенгер 1964
  447. ^ Бергер 1997, стр. 86–87
  448. ^ Снайдер 1966, стр. 242
  449. ^ Фриц и Герде 2008, стр. 235
  450. ^ Мейер и др. 2005, с. 284; Манахан 2001, с. 911; Шпунар и др. 2004, с. 17
  451. ^ Агентство по охране окружающей среды США 1988, стр. 1; Uden 2005, стр. 347‒48
  452. ^ Де Зуане 1997, с. 93; Дев 2008 г., стр. 2–3.
  453. ^ Виберг 2001, стр. 594
  454. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 786; Швитцер и Пестерфилд 2010, стр. 242–43
  455. ^ Бэгнолл 1966, стр. 41; Никлесс 1968, стр. 79
  456. ^ Bagnall 1990, стр. 313–14; Lehto & Hou 2011, стр. 220; Siekierski & Burgess 2002, стр. 117: «Склонность к образованию анионов X 2− уменьшается вниз по группе [16 элементов] ...»
  457. ^ Легит, Фриак и Шоб, 2010, стр. 214–118–18.
  458. Мэнсон и Хэлфорд 2006, стр. 378, 410.
  459. ^ Бэгнолл 1957, стр. 62; Фернелиус 1982, стр. 741
  460. ^ Бэгнолл 1966, стр. 41; Барретт 2003, стр. 119
  461. ^ Хоукс 2010; Холт, Райнхарт и Уилсон около 2007; Хоукс 1999, стр. 14; Роза 2009, стр. 12
  462. ^ Келлер 1985
  463. ^ Хардинг, Джонсон и Джейнс 2002, стр. 61
  464. ^ Лонг и Хенц 1986, стр. 58
  465. ^ Васарош и Берей 1985, с. 109
  466. ^ Хайсинский и Кош 1949, стр. 400
  467. ^ Браунли и др. 1950, стр. 173
  468. ^ Герман, Хоффман и Эшкрофт 2013
  469. ^ Секиерски и Берджесс 2002, стр. 65, 122.
  470. ^ Эмсли 2001, стр. 48
  471. ^ Рао и Гангули 1986
  472. ^ Кришнан и др. 1998
  473. ^ Глорье, Сабунги и Эндерби 2001
  474. ^ Миллот и др. 2002
  475. ^ Васарош и Берей 1985, с. 117
  476. ^ Кей и Лаби 1973, стр. 228
  477. ^ Самсонов 1968, стр. 590
  478. ^ Коренман 1959, стр. 1368
  479. ^ Ресслер 1985, стр. 143–44
  480. ^ Чемпион и др. 2010
  481. ^ Борст 1982, стр. 465, 473
  482. ^ Бацанов 1971, стр. 811
  483. ^ Свалин 1962, с. 216; Фэн и Линь 2005, с. 157
  484. ^ Швитцер и Пестерфилд 2010, стр. 258–60
  485. ^ Хоукс 1999, стр. 14
  486. ^ Олмстед и Уильямс 1997, стр. 328; Дейнтит 2004, стр. 277
  487. ^ Эберле1985, стр. 213–16, 222–27
  488. ^ Рестрепо и др. 2004, с. 69; Рестрепо и др. 2006, с. 411
  489. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 804
  490. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 803
  491. ^ Виберг 2001, стр. 416
  492. ^ Крейг и Махер 2003, стр. 391; Шрерс 2013, стр. 32; Вернон 2013, стр. 1704–05
  493. ^ Коттон и др. 1999, стр. 42
  494. ^ Марецио и Личчи 2000, стр. 11
  495. ^ ab Vernon 2013, стр. 1705
  496. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 5
  497. Пэриш 1977, стр. 178, 192–93
  498. ^ Эггинс 1972, с. 66; Рейнер-Кэнхэм и Овертон, 2006, стр. 29–30.
  499. ^ Аткинс и др. 2006, стр. 320–21; Байлар и др. 1989, стр. 742–43.
  500. ^ Rochow 1966, стр. 7; Taniguchi et al. 1984, стр. 867: «... черный фосфор ... [характеризуется] широкими валентными зонами с довольно делокализованной природой»; Morita 1986, стр. 230; Carmalt & Norman 1998, стр. 7: «Поэтому следует ожидать, что фосфор ... будет обладать некоторыми свойствами металлоида»; Du et al. 2010. Считается, что межслоевые взаимодействия в черном фосфоре, которые приписываются силам Ван-дер-Ваальса-Кизома, способствуют уменьшению ширины запрещенной зоны объемного материала (расчетное значение 0,19 эВ; наблюдаемое значение 0,3 эВ) в отличие от большего значения ширины запрещенной зоны одного слоя (расчетное значение ~0,75 эВ).
  501. ^ Стьюк 1974, стр. 178; Коттон и др. 1999, стр. 501; Крейг и Махер 2003, стр. 391
  502. ^ Steudel 1977, стр. 240: «... должно существовать значительное перекрытие орбиталей, чтобы образовались межмолекулярные, многоцентровые... [сигма] связи, распространенные по слою и заполненные делокализованными электронами, что отражается в свойствах йода (блеск, цвет, умеренная электропроводность)»; Segal 1989, стр. 481: «Йод проявляет некоторые металлические свойства...»
  503. ^ ab Lutz et al. 2011, стр. 17
  504. ^ Якоби и Холт 1990, стр. 10; Виберг 2001, с. 160
  505. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 479, 482
  506. ^ Иглсон 1994, стр. 820
  507. ^ Окстоби, Джиллис и Кэмпион 2008, стр. 508
  508. ^ Брешия и др. 1980, стр. 166–71.
  509. ^ Файн и Билл 1990, стр. 578
  510. ^ Виберг 2001, стр. 901
  511. ^ Бергер 1997, стр. 80
  512. ^ Ловетт 1977, стр. 101
  513. ^ Коэн и Челиковски 1988, стр. 99
  514. ^ Тагена-Мартинес, Баррио и Шамбулейрон 1991, с. 141
  515. ^ Эббинг и Гаммон 2010, стр. 891
  516. ^ Асмуссен и Рейнхард 2002, с. 7
  517. ^ Депре и Маклачан 1988
  518. ^ Аддисон 1964 (P, Se, Sn); Маркович, Кристиансен и Голдман 1998 (Би); Нагао и др. 2004 г.
  519. ^ Лиде 2005; Виберг 2001, с. 423: В
  520. ^ Кокс 1997, стр. 182‒86.
  521. ^ Маккей, Маккей и Хендерсон 2002, стр. 204
  522. ^ Баудиш 2012, стр. 207–08
  523. ^ Виберг 2001, стр. 741
  524. ^ Чижиков и Счастливый 1968, с. 96
  525. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 140–41, 330, 369, 548–59, 749: B, Si, Ge, As, Sb, Te
  526. ^ Кудрявцев 1974, стр. 158
  527. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 271, 219, 748–49, 886: C, Al, Se, Po, At; Виберг 2001, стр. 573: Se
  528. ^ Объединенные ядерные 2013
  529. ^ Залуцкий и Прушинский 2011, стр. 181

Источники

Дальнейшее чтение