Semimetais

Existem sete semimetais conhecidos: boro (B), silício (Si), germânio (Ge), arsênio (As), antimônio (Sb), telúrio (Te) e polônio (Po). Esses elementos estão destacados em amarelo na tabela periódica abaixo:

Semi metais destacados em amarelo.

Os semimetais, também chamados de metalóides, apresentam propriedades intermediárias entre os metais e os não metais. São semicondutores elétricos e térmicos, apresentam brilho metálico, formam óxidos anfóteros (que reagem tanto com ácido quanto com base fortes, formando sal e água) e apresentam uma pequena sobreposição da banda de condução com a camada de valência. Podem formar cátions ou ânions (quando ligados a um metal formam ânions, e quando ligados a um ametal formam cátions).

A tabela seguinte apresenta as principais características dos elementos semimetálicos:

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O boro apresenta energia de ionização relativamente alta e é um metalóide que forma ligações covalentes. Este é um dos elementos que não segue a regra do octeto, estabilizando com 6 elétrons na camada de valência. Isso ocorre porque ele só apresenta três elétrons na camada de valência e possui um raio atômico pequeno.

O boro é minerado como bórax (Na₂B₄O₇.10H₂O) e quernita (Na₂B₄O₇.4H₂O). No processo de extração, o minério é convertido em óxido de boro usando ácidos e, depois, é reduzido com magnésio até uma forma de boro impura, marrom e amorfa. Um produto mais puro é obtido através da redução de um composto volátil de boro (como BCl₃ ou BBr₃) com hidrogênio sobre um filamento aquecido.

O boro elementar encontra-se em diversas formas alotrópicas, nas quais os átomos procuram encontrar formas de compartilhar oito elétrons. é mais encontrado na forma de um sólido não-metálico de cor cinza escuro, com alto ponto de fusão, ou como um pó marrom escuro com estrutura icosaédrica (12 faces). Por causa destas redes tridimensionais formadas, o boro apresenta elevada dureza.

A incorporação de fibras de boro aos plásticos resulta em materiais muito resistentes, com elevada dureza e leveza. Essas características permitem sua aplicação em aeronaves, mísseis e armaduras pessoais.

O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre. É encontrado em grandes quantidades nas rochas em forma de silicatos, que são compostos que contêm o íon silicato (SiO₃^2-) e como sílica (SiO₂) na areia.

O silício puro é obtido da quartzita pela redução com carbono de alta pureza em um forno de arco elétrico. O produto cru é exposto ao cloro para gerar o tetracloreto de silício, que é destilado e reduzido com hidrogênio até chegar na forma mais pura da sílica. Para ser usado em semicondutores, é preciso realizar uma nova purificação do silício. O silício, na forma amorfa, é aplicado em equipamentos fotovoltaicos, produzindo eletricidade a partir da luz solar.

O germânio é recuperado da poeira das chaminés das indústrias de processamento de minerais de zinco, nos quais apresenta-se como impureza. Este elemento é amplamente usado na indústria de semicondutores.

Tanto o arsênio quanto o antimônio são conhecidos no estado puro desde a antiguidade devido à facilidade com que são reduzidos de seus minérios. Esses elementos são aplicados nas ligas de chumbo empregadas como eletrodos de baterias e na indústria de semicondutores.

O telúrio é encontrado nos minérios de sulfeto e pode ser recuperado dos sedimentos formados no ânodo durante o resfriamento eletrolítico do cobre. Esse elemento apresenta vários alótropos, sendo que o mais estável é formado por longas cadeias de átomos em ziguezague. Apresenta baixa condutividade elétrica.

O polônio é um semimetal radioativo de baixo ponto de fusão e é uma importante fonte de partículas α, sendo usado em aparelhos que inibem o aumento da eletricidade estática em fábricas de têxteis. As partículas α reduzem a estática neutralizando as cargas negativas que tendem a se acumular durante o movimento rápido do tecido.