類金屬 ( Metalloids )

類金屬 ( Metalloids )
國立臺灣師範大學化學系碩士班二年級陳筱鳳研究生

類金屬 ( metalloids ) 是一個用來分類化學元素的名詞。根據它們的物理及化學特性，元素週期表上的化學元素大都可被分類為金屬或非金屬；但有一些元素的性質介於金屬和非金屬之間，僅具有部分金屬或非金屬的性質，即稱為類金屬。^[1]

類金屬又稱為準金屬或半金屬。但由於缺少正常金屬的延展性，所以只能算是 ” 半 ” 金屬。分別為硼 ( B ) 、矽 ( Si ) 、鍺 ( Ge ) 、砷 ( As ) 、銻 ( Sb ) 、碲 ( Te ) 這六種元素，而有時釙 ( Po ) 和砈 ( At ) 也被視為類金屬。這類元素的外電子層構型為ns²np ^1～5 。在週期表中呈階梯狀的排列，特別的是，這些類金屬元素即使屬於不同族群，也可能會擁有相似的性質。^[2]

元素週期表[3]

「類金屬」一詞並沒有明確的定義，但一般被認為擁有以下特性：

1. 通常產生兩性的氧化物，即溶於酸也溶於鹼。
2. 通常是半導體 ( 例如硼、矽和鍺 ) 至半金屬 ( 例如銻 )。^[4]

類金屬單質一般性脆且型態皆為固體，大都具有多種不同物理、化學性質的同素異形體，有些呈金屬態並帶有金屬光澤，有些則為非金屬態的分子晶體。其中，晶體結構的配位數較少，結構較為鬆散，與金屬相比，共價性較強，電子相對難以自由移動，液態時均可導電；密度通常小於相鄰的金屬元素而大於相鄰的非金屬元素；電負度接近，介於1.8～2.4之間，大於金屬，小於非金屬。因此，當此種金屬跟非金屬作用時常作為電子給予體，而跟金屬作用則最作為電子接受體；導電性比非金屬稍微好一點，隨著溫度升高而增加。且當含有微量雜質時，導電性劇增，和金屬導電性隨著溫度升高或含雜質而降低的性質正好相反，用途廣泛，尤其用在半導體材料中；其中，硼、矽、鍺與碲的電阻是隨著溫度升高而降低的，砷與銻則是與金屬類似，隨著溫度上升而增大。^[5]

類金屬一般在外表上呈現出金屬的特性，而化學性質表現出金屬與非金屬兩種混合性質，且較接近非金屬。

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參考資料：

1. 中國有色金屬學會
   http://www.nfsoc.org.cn/n1312864/n1315713/n1435103/11003337.html
2. WIKIPEDIA http://en.wikipedia.org/wiki/Metalloid_%28comparison_of_properties_with_those_of_metals_and_nonmetals%29
3. 中文百科在線
   http://www.zwbk.org/MyLemmaShow.aspx?zh=zh-tw&lid=102890
4. 類金屬-百度百科
   http://baike.baidu.com/view/1227054.htm
5. 半金屬-百度百科
   http://baike.baidu.com/view/345117.htm