La tabla periódica es una representación de todos los elementos conocidos organizados en orden creciente de número atómico y, generalmente, también en orden creciente de masa atómica. Dentro de la tabla periódica, los elementos se clasifican en diversos grupos que comparten determinadas propiedades y características.
Una de las primeras clasificaciones separa los elementos en tres grupos: metales, no metales y semimetales. Los semimetales, también conocidos como metaloides, conforman un grupo pequeño de elementos con propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Esta clasificación, que fue propuesta por Antoine Lavoiser, es una clasificación práctica a grandes rasgos, pero no es una clasificación exacta, pues dentro de cada tipo existen propiedades químicas y físicas muy dispares.
El término semimetal se utiliza en física del estado sólido para referirse a una estructura concreta de las bandas electrónicas, un significado muy diferente al que tendría en química. Por este motivo es habitual que se aconseje más hablar de metaloides en el contexto de la química.
A grandes rasgos, los metales se caracterizan por ser buenos conductores del calor y la electricidad, son maleables y dúctiles, tienden a formar cationes en solución acuosa y, salvo el mercurio (punto de fusión en -39 ºC), todos son sólidos a temperatura ambiente. Los no metales, por el contrario, son malos conductores térmicos y eléctricos y no son dúctiles ni maleables. Los metaloides serían los elementos con propiedades intermedias.
Índice de contenido
Elementos metaloides
No existe una definición estandarizada de elemento metaloide ni un consenso completo sobre los elementos que son metaloides. A pesar de la falta de especificidad en el término, es muy utilizado en los textos químicos, tanto educativos como divulgativos o de investigación.
En la clasificación de metaloides se suelen incluir a:
- Boro (B)
- Silicio (Si)
- Germanio (Ge)
- Arsénico (As)
- Antimonio (Sb)
- Telurio (Te)
Casi siempre se incluyen también a:
- Polonio (Po)
- Astato (At)
A veces se incluyen además a:
- Carbono (C)
- Aluminio (Al)
Rara vez se incluye a:
- Selenio (Se)
No se deben confundir los metaloides con los metales de transición. Los metales de transición son metales y comparten propiedades caracterizadas por la inclusión del orbital d parcialmente completo en su configuración electrónica. Por ejemplo, el hierro, el titanio, el oro o la plata son metales de transición. Los metales de transición forman el llamado bloque d de la tabla periódica.
Características generales
En la tabla periódica, los metaloides se sitúan en una diagonal del grupo p que va desde el boro en la esquina superior izquierda hasta el astato en la esquina inferior derecha. Esta diagonal forma una especie de escalera que deja en la parte inferior-izquierda a los metales y en la parte superior-derecha a los no metales.
Los metaloides típicos tienen un aspecto metálico pero son mucho más frágiles que los metales y no son muy dúctiles. La conductividad eléctrica es mucho menor, pudiendo ir de pobre a relativamente buena, y presentan una estructura electrónica de semiconductor, es decir, pueden conducir la electricidad o no en función de factores como el campo magnético, el campo eléctrico, la presión o la temperatura.
Desde un punto de vista químico, los metaloides se comportan mayoritariamente como no metales, aunque pueden formar aleaciones con metales y presentar algunas propiedades intermedias.
Aplicaciones más destacadas
Las propiedades semiconductoras de los metaloides se utilizan para la fabricación de semiconductores extrínsecos, elementos con muchísimas aplicaciones y esenciales en la electrónica del estado sólido. El silicio y el germanio son los semiconductores más utilizados a nivel mundial.
Además de la electrónica y sus diversas aplicaciones como semiconductores, por ejemplo en la fabricación de diodos, lámparas LED o células fotovoltaicas, los metaloides se utilizan en muchas aleaciones metálicas, como catalizadores químicos y son ingredientes de muchas sustancias químicas, por ejemplo se utilizan en retardantes de llama y en mezclas para pirotecnia.