硼矽砷碲砈的非金屬性強弱順序是什麼?

鈰和灰2022-10-17 05:50:09

其實看到 “金屬性”、“非金屬性” 這種定義就超級想吐槽。

先回答：真的比不出來。

下面是幾段資料

一、從同素異形體、導電性來說

硼存在多種同素異形體，包括 以 B12 為結構的原子單元的原子晶體（黑色，有光澤）、粉末狀的無定型紅硼。其導電性較差，略具有半導體性質。

矽主要存在單晶矽（原子晶體，藍灰色，有光澤）、無定型矽兩種，具有出色的半導體性質。

砷主要有灰砷（最穩定，灰色，有光澤）、黑砷。存在黃砷（As4）但不穩定。灰砷的導電性出奇地好，與金屬相當。

碲有分子晶體（最穩定，銀灰色，有光澤）和無定形兩種，導電性略弱於石墨，有半導體性質。

二、化學性質-最高價含氧酸酸度（pKa）

H3BO3 9。24

H2SiO3 9。77

H3AsO4 2。2

H6TeO6 7。68

酸性：H3AsO4 > H6TeO6 > H3BO3 > H2SiO3

三、大家最關心的電負性

硼 2。04

矽 1。90

砷 2。18

碲 2。1

電負性：砷 > 碲 > 硼 > 矽，與酸性排名一致

四、氫化物的穩定程度

四種元素中，氫化物最穩定、種類最繁多的是硼，存在 B2H6、B4H10、B6H10 等 30 餘種化合物。像碳一樣形成閉式、巢式、蛛網式等不同空間結構的化合物。

矽的氫化物主要有 SiH4、Si2H6 兩種，很易被氧化，在空氣中自燃，但在避免與氧氣接觸時穩定。

砷烷在空氣中不自燃，在 200℃ 以上分解。

碲化氫十分不穩定，在常溫下即分解。

五、綜合考慮

硼像碳一樣 “既能成鏈又成環”，其化合物、同素異形體種類繁多而穩定，氫化物很穩定、導電性差、外觀烏黑有光澤，但電負性低、含氧酸酸性太弱。

矽是半導體，氫化物穩定但易燃、外觀灰黑有光澤，電負性低、含氧酸酸性太弱。

砷的最高價含氧酸酸性在類金屬中最強，在類金屬中電負性較高，氫化物穩定，但屬於良導體，外觀很像金屬，甚至晶體結構與金屬極其相似。

碲含氧酸酸性在類金屬中較強，電負性次於砷，但氫化物不穩定，外觀很像金屬，屬於半導體。

砈就不說了……整個地球只有不到一克，分佈極分散以致科學家無法制出單質……所知性質尚少。

所以……以後不要試圖又跨週期又跨族地比較金屬性、非金屬性。［ 無奈 ］

六、科學家投票

既然這件事情那麼複雜，那科學家們一起投個票吧。

wiki 百科的 List of metalloids 條目收錄了 1947～2011年 194 個科學家們對類金屬的認定。

其中 99% 的科學家認為砷是類金屬，

98% 的科學家認為碲是類金屬，

95% 的科學家認為矽是類金屬，

86% 的科學家認為硼是類金屬。

以上。

參考資料：wiki 百科 List of metalliods