Relativ früh lernt man in der Chemie die drei (Haupt)Stoffklassen, Metalle, Salze und molekulare Stoffe (Moleküle) kennen. Zwischen diesen Stoffklassen sind deutliche Unterschiede in den Eigenschaften von molekularen Stoffen und Metallen / Salzen erkennbar. Im Bereich der allgemeinen Chemie lernt man, ein Metall wird aus Metallatomen (Metallbindung), ein Salz aus Nichtmetall- und Metallatomen (Ionenbindung) und die molekularen Stoffe aus Nichtmetallatomen aufgebaut. Damit man weiß, welches Element unter Nichtmetallatom und welches unter Metallatom fällt, verwendet man die sog. Metall-Nichtmetall-Trennlinie, die Elemente auf dieser Linie werden auch als Halbmetalle bezeichnet.

Halbmetalle

Die sog. Metall-Nichtmetalltrennline verläuft im Periodensystem von Bor zum Astat und trennt – wie der Name schon sagt – Metalle und Nichtmetalle im Periodensystem, diese Elemente werden dabei auch als Halbmetalle bezeichnet. Neben diesen Elementen (auf der Trennlinie) rechnet man noch die Elemente Germanium und Antimon hinzu.
Was sind aber nun Halbmetalle (im Rahmen der allgemeinen Chemie)?
Die Halbmetalle stehen im Periodensystem zwischen den Metallen und den Nichtmetallen. Diese Elemente weisen sowohl Eigenschaften von Metallen als auch Eigenschaften von Nichtmetallen auf. So kommen Halbmetalle meist in zwei allotropen Modifikationen vor (eine Modifikation mit metallischen Charakter, die andere mit nichtmetallischen Charakter), so dass eine Zuordnung zu Metallen und Nichtmetallen in nicht immer einfach ist (ebenso die Zuordnung des Reaktionsproduktes aus einem Halbmetall und einem Metall oder Nichtmetall).

Weiterführende Information
Diese einfache “Definition” wird im Bereich der allgemeinen Chemie verwendet. In weiterführenden Bereichen der Chemie werden nicht die physikalischen und chemischen Eigenschaften (z.B. elektrische Leitfähigkeit) betrachtet um ein Halbmetall zu klassifizieren bzw. zuzuordnen, sondern man betrachtet die Bandstruktur der Festkörper (Halbmetalle haben eine Bandlücke, die geringer ist als die thermische Energie der Zustände ist)


Halbmetalle – Testfragen/-aufgaben

1. Was sind Halbmetalle?

Halbmetalle sind Elemente, die sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften aufweisen.

2. Welche Beispiele für Halbmetalle gibt es?

Beispiele für Halbmetalle sind Silicium, Arsen, Antimon und Tellur.

3. Welche physikalischen Eigenschaften besitzen Halbmetalle?

Halbmetalle besitzen physikalische Eigenschaften wie das Leiten von Elektrizität (wie Metalle), aber sie sind auch rost- und korrosionsbeständig (wie Nichtmetalle).

4. Wie sind Halbmetalle im Periodensystem positioniert?

Die Halbmetalle sind im Periodensystem zwischen den Metallen und den Nichtmetallen positioniert. Sie stehen auf dem “Treppenstufen”-Diagramm des Periodensystems.

5. Welche chemische Eigenschaften besitzen Halbmetalle?

Die chemischen Eigenschaften von Halbmetallen sind vielfältig. Sie können mit anderen Elementen entweder metallische oder nichtmetallische Verbindungen bilden.

6. Wie unterscheiden sich Halbmetalle von Metallen und Nichtmetallen?

Im Gegensatz zu Metallen sind Halbmetalle nicht sonderlich plastisch oder duktbar. Einige von ihnen haben eine geringere Elektronegativität als Nichtmetalle.

7. Wofür werden Halbmetalle in der Industrie verwendet?

Halbmetalle werden weit verbreitet in der Elektronikindustrie und in Materialien für Solarzellen und Halbleiter eingesetzt.

8. Warum werden Halbmetalle auch als “metalloide” bezeichnet?

Der Begriff “metalloid” kommt vom Griechischen und bedeutet “metallähnlich”. Es wird verwendet, weil Halbmetalle Eigenschaften von sowohl Metallen als auch Nichtmetallen haben.

9. Ist das Halbmetall Silicium in der Natur weit verbreitet?

Ja, Silicium ist nach Sauerstoff das zweit häufigste Element in der Erdkruste und kommt insbesondere in der Form von Silikatmineralien vor.

10. Wie werden Halbmetalle gewonnen?

Die Gewinnung von Halbmetallen erfolgt oft durch Reduktionsverfahren aus ihren Erzen oder Mineralien, ähnlich wie die Extraktion von Metallen.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 29. November 2023
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