هشت شبهفلز شناختهشده معمولاًبور،سیلیسیم،ژرمانیم،آرسنیک،آنتیموان ،تلوریم وپولونیم واستاتین هستند. البته با توجه به تعریف گنگ و نامفهوم این دسته از مواد، ممکن است در منابع و کتابهای مختلف، تعداد و نوع شبهفلزات، متفاوت باشد. این عناصر در دوره های 2، 3، 4 و 5 و 6 قرار دارند و در گروه های 14 و 15 و 16 هر کدام دو شبه و فلز و در گروه های 13 و 17 هر کدام فقط یک شبه فلز قرار دارد. نمیتوان گفت که خواص فیزیکی شبه فلزات نیز دقیقاً مشابه فلزات است و گویی با آنها تفاوت هایی دارد. بزرگترین شبه فلز شناخته شده تا کنون نیز، استاتین میباشد.
تعریف معینی برای شبهفلزها وجود ندارد اما چند ویژگی زیر مشخصهٔ آنها است:
شبهفلزها سطح صیقلی و براق دارند.
در اثر ضربه خرد میشوند و میشکنند، بنابراینچکشخوار نیستند.
رسانایی گرمایی متوسط و رسانایی الکتریکی کمی دارند. البته با افزایش دما، رسانایی الکتریکیشان افزایش مییابد و به همین جهت در ساختترانزیستورها و قطعات الکتریکی درمدار وسایل الکتریکی از آنها استفاده میشود.
در واکنش با سایر اتمها، الکترون به اشتراک میگذارند.
متالوئیدها ترکیبی از خواص فلزات و نافلزات را دارند. خواص فیزیکی مهم متالوئیدها شامل موارد زیر است:
هدایت الکتریکی: متالوئیدها رسانای الکتریسیته ضعیفتری نسبت به فلزات هستند و معمولاً به عنوان نیمهرسانا عمل میکنند. این بدان معناست که بسته به سطح ناخالصیها یا دما، میتوانند رسانا یا عایق باشند.
شکل فیزیکی: متالوئیدها در دمای اتاق به صورت جامد هستند.
هدایت حرارتی: متالوئیدها گرما را بهتر از نافلزات اما ضعیفتر از فلزات هدایت میکنند.
چگالی: چگالی متالوئیدها متفاوت است. به عنوان مثال، چگالی سیلیسیم ۲.۳۳ گرم بر سانتیمتر مکعب و چگالی آنتیموان ۶.۶۹ گرم بر سانتیمتر مکعب است.
سختی: متالوئیدها دارای طیف وسیعی از سختی هستند. به عنوان مثال، آرسنیک سختی ۳.۵ و بور سختی ۹.۳ را در مقیاس موس دارند.
خواص مکانیکی: متالوئیدها شکلپذیری ضعیفی دارند و بسیار شکننده هستند و به همین دلیل در کاربردهای سازهای قابل استفاده نیستند.
ظاهر فلزی: بیشتر متالوئیدها سطحی براق و بازتابنده دارند، مشابه بسیاری از فلزات.
گلولههایآلیاژ مس-ژرمانیم، که حاوی حدود ۸۴ درصدمس و ۱۶ درصدژرمانیم هستند.[۲] هنگامیکه اینآلیاژ، بانقره ترکیب شود، نوعینقرهٔ استرلینگ مقاوم در برابر کدر شدن پدید میآید که دو گلوله از آن در این تصویر، نشان داده شدهاست.
آرسنیک میتواند آلیاژهایی با فلزات از جملهپلاتین ومس تشکیل دهد.[۴] آرسنیک همچنین بهمس وآلیاژهای مس برای بهبود مقاومت در برابرخوردگی اضافه میشود و بهنظر میرسد که هرگاه بهمنیزیم اضافه شود، همین مزیت را دارد.[۵][۶] آنتیموان بهعنوان یک آلیاژساز از جمله بافلزات مسکوک شناخته شدهاست. یکی از آلیاژهای آن،مسوار (آلیاژ مس وقلع با حداکثر ۲۰ درصد آنتیموان) است.[۷] تلوریم بهآسانی باآهن، با عنوان فروتلوریم (۵۰–۵۸٪ تلوریم) و با مس، بهشکلمس تلوریوم (۴۰–۵۰٪ تلوریم)، آلیاژ میشود.[۸] فروتلوریم بهعنوان تثبیتکنندهٔکربن درریختهگری فولاد استفاده میشود.[۹] از عناصر نافلزی که کمتر بهعنوان یک شبهفلز شناخته میشوند،سلنیم - بهشکل فروسلنیم (۵۰–۵۸٪ سلنیم) - برای بهبودقابلیت ماشینکاریفولادهای زنگنزن استفاده میشود.[۱۰]
سیلیسیم (بهانگلیسی: Silicon) (باسیلیس که دیاکسید سیلیسیم است اشتباه نشود) با نمادSi است. عدد اتمی این عنصر ۱۴ است و چهار الکترون درلایهٔ ظرفیت دارد. سیلیسیم،جامد وبلوری است که درخشش فلزی آبی-خاکستری دارد. در اثر ضربه خرد میشود وشکننده است.
ژرمانیم سی و دومین عنصرجدول تناوبی است. ژرمانیم یکی از اعضای مهم خانوادهٔنیمهرساناها است و در صنعت نیمهرساناها کاربرد فراوان دارد. ژرمانیم با نماد Ge دارای عدد اتمی ۳۲ است.
استاتین بهعنوان یکهالوژن گاهی در نافلزها طبقهبندی میشود[۱۹] و ویژگیهای فلزی قابل توجهی نیز دارد.[۲۰] استاتین گاهی در دستهبندی شبهفلزها قرار میگیرد[۲۱] و بهندرت فلز بهحساب میآید.
سلنیوم خاکستری، که یکرسانای نوری است و هنگامی کهنور بر روی آن تابیده میشود، حدود ۱٬۰۰۰ برابر بهترالکتریسیته را هدایت میکند. این ویژگی از اواسط دههٔ ۱۸۷۰ درحسگرهای نوری استفاده میشود.[۲۲]
سلنیم رفتاری مرزی بین فلز و شبهفلز نشان میدهد.[۲۳] این عنصر در منابعشیمی محیط زیست معمولاً بهعنوان یک شبهفلز توصیف میشود.[۲۴] سلنیم در محیط آبی، مشابه آرسنیک و آنتیموان حرکت میکند.[۲۵] نمکهای محلول در آب آن، در غلظتهای بالاتر، ویژگیهایسمشناسی مشابهی با آرسنیک دارند.[۲۶]
پولونیم از برخی جهات، دارای ویژگیهای فلزی است.[۲۷] هر دو شکلآلوتروپیک آن، رسانای فلزی و دراسیدها محلول هستند.[۲۸] بسیاری ازنمکهای پولونیم شناسایی شدهاند.[۲۹]
کربن معمولاً بهعنوان یک نافلز طبقهبندی میشود.[۳۱] اما دارای برخی ویژگیهای فلزی است و گاهی بهعنوان یک شبهفلز، طبقهبندی میشود.[۳۲]گرافیت از نظرترمودینامیکی، پایدارترینآلوتروپ کربن در شرایط محیطی است.[۳۳] ظاهری درخشان دارد و رسانای الکتریکی نسبتاً خوبی است.[۳۴][۳۵] گرافیت ساختار لایهای دارد. هر لایه از اتمهای کربن تشکیل شدهاست که به سه اتم کربنِ دیگر، در یک آرایش شبکهای ششضلعی پیوند دارند. لایهها روی هم چیده شدهاند و توسطنیروهای واندروالسی والکترونهای ظرفیتی غیرمکانیشده نگهداشته میشوند.[۳۶]
شبهفلزهای شناختهشده عمدتاً کمتر ازنقره قیمت دارند. تنها پولونیم واستاتین بهدلیلرادیواکتیویتهٔ قابلتوجه آنها ازطلا گرانتر هستند. در ۵ آوریل ۲۰۱۴، قیمت مقادیر اندک (تا ۱۰۰ گرم) سیلیسیم، آنتیموان، تلوریم وگرافیت، آلومینیم و سلنیم، بهطور میانگین، حدود یک سوم قیمت نقره (۱٫۵دلار آمریکا برای هرگرم یا حدود ۴۵۵ دلار برای هراونس) بود. قیمت بور، ژرمانیم وآرسنیک بهطور میانگین، حدود سه و نیم برابر قیمت نقره است. پولونیم با قیمت حدود ۱۰۰ دلار در هرمیکروگرم در دسترس است.[۳۷]
↑Schnepf, Andreas (2008). "Metalloid Cluster Compounds of Germanium: Synthesis – Properties – Subsequent Reactions".European Journal of Inorganic Chemistry.2008: 1007.doi:10.1002/ejic.200700969.
↑۱۵٫۰۱۵٫۱۱۵٫۲Casiot, C (2002). "Optimization of the hyphenation between capillary zone electrophoresis and inductively coupled plasma mass spectrometry for the measurement of As-, Sb-, Se- and Te-species, applicable to soil extracts".Spectrochimica Acta Part B Atomic Spectroscopy.57: 173.doi:10.1016/S0584-8547(01)00365-2.
↑Chasteen, Thomas G.; Bentley, R (2003). "Biomethylation of Selenium and Tellurium: Microorganisms and Plants".Chemical Reviews.103 (1): 1.doi:10.1021/cr010210.PMID12517179.