類金屬：化學元素的第三類
引言
類金屬 介於金屬與非金屬之間，是化學元素分類中獨特的一類。它們兼具金屬和非金屬的性質，使其成為化學和材料科學中至關重要的元素。
特性
- 外電子層構型： ns²np¹⁻⁵
- 物理性質：
- 固體，常具有多種同素異形體
- 通常具有金屬光澤或非金屬的分子結構
- 共價性較強，電子移動性低
- 密度介於相鄰的金屬和非金屬元素之間
- 液態時可導電
- 化學性質：
- 電負度介於 1.8 至 2.4 之間
- 當與金屬反應時，充當電子給予體；當與非金屬反應時，充當電子接受體
- 導電性隨著温度升高而增加，但不如金屬明顯
- 微量雜質會顯著提高導電性
- 用途：
- 廣泛應用於半導體材料
- 具備特殊導電性和光學性質的器件
元素
被廣泛公認的類金屬元素包括：
| 元素 | 符號 |
|---|---|
| 硼 | B |
| 矽 | Si |
| 鍺 | Ge |
| 砷 | As |
| 銻 | Sb |
| 碲 | Te |
其他元素
有爭議的類金屬元素包括：
| 元素 | 符號 |
|---|---|
| 釙 | Po |
| 砈 | At |
金屬類：元素與應用
導言
金屬類元素是擁有金屬光澤、高導電率以及高導熱率的特質，在自然界中廣泛分佈。本文探討金屬的特性、種類以及在不同領域的應用。
金屬類元素的特性
金屬光澤：金屬類元素反射光線，呈現出獨特的亮銀色。
高導電率：金屬原子具有自由電子，使其成為良好的電流導體。
高導熱率：金屬原子間的熱能傳遞迅速，展現出優異的導熱能力。
延展性和可塑性：金屬可以被拉伸或變形而不斷裂，展現出良好的延展性和可塑性。
主要金屬種類
| 金屬 | 符號 | 性質與應用 |
|---|---|---|
| 鋁 | Al | 輕質，抗腐蝕，用於飛機、車輛和建築材料。 |
| 銅 | Cu | 優良導電體、延展性強，用於電線、管線和散熱裝置。 |
| 金 | Au | 抗腐蝕，延展性高，用於珠寶、貨幣和電子產品。 |
| 鋼 | Fe, C | 高強度、抗氧化，用於建築、機械和運輸設備。 |
| 鉛 | Pb | 密度高，防輻射，用於電池、彈藥和醫療器械防護。 |
| 鎂 | Mg | 輕質、高強度，用於航空航天和汽車工業。 |
| 白金 | Pt | 耐腐蝕、催化作用，用於汽車催化器、化學工業和珠寶。 |
| 銀 | Ag | 高導電體、抗菌，用於首飾、硬幣和電子產品。 |
| 鈦 | Ti | 輕質、抗腐蝕，高強度，用於航空航天、醫療和軍事裝備。 |
| 鋅 | Zn | 耐腐蝕，可鍛性高，用於鍍鋅、電池和合金。 |
金屬在不同領域的應用
金屬類元素具有多樣化的性質，應用廣泛於各個領域，包括：
- 電子產品：銅和金作為優良導體，廣泛應用於電線、電路板和電子元件中。
- 建築：鋼和鋁用於建造建築框架、牆面和屋頂等，提供強度和耐久性。
- 運輸設備：鋁和鋼用於製造汽車、飛機和船舶，實現輕量化和耐用性。
- 機械製造：鋼和鈦用於生產機器零件、軸承和刀刃，提供強度和耐磨損性。
- 醫療器械：鈦和銀具有生物相容性，用於製造植入物、骨骼固定器和抗菌設備。
- 能源儲存：鉛和鋰用於生產電池，為可再生能源和電子設備提供電源。
結論
金屬是現代社會不可或缺的一類元素，其獨特的特性使其在各個領域發揮著重要的作用。從電子到建築再到醫療，金屬類元素不斷形塑著我們的世界並推進著技術的發展。瞭解金屬的特性和應用將有助於我們在不同領域中做出明智的材料選擇。
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類金屬( Metalloids ) | 科學Online – 台灣大學
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