Dans le GDT de l’Office québécois de la langue française, un métalloïde est décrit comme un élément aux propriétés chimiques de non-métal qui peut conduire l’électricité dans certaines conditions. La catégorie est toutefois une classification pratique, pas une famille chimique aux frontières universellement fixées. Dans cette sélection de sept éléments, le polonium s’ajoute aux six éléments généralement cités : bore, silicium, germanium, arsenic, antimoine et tellure.
Où se trouvent les métalloïdes dans le tableau périodique ?
Les métalloïdes se répartissent en diagonale dans le bloc p, près de la limite en escalier qui sépare généralement les métaux des non-métaux. Sur le tableau périodique interactif, vous pouvez repérer le bore et le silicium plus haut, puis le germanium, l’arsenic, l’antimoine et le tellure en descendant le long de cette zone. Le polonium, de numéro atomique 84, est plus bas et à droite.
Cette position explique leur nom et leur caractère intermédiaire, mais elle ne suffit pas à définir une famille au sens strict. L’activité pédagogique de l’IUPAC souligne que la délimitation entre métaux et non-métaux dépend des classifications retenues. La liste de six est courante dans les ressources pédagogiques; le polonium est parfois ajouté, tandis que d’autres éléments peuvent aussi être discutés selon les critères employés.
Quelle structure électronique ont-ils en commun ?
Il n’existe pas un nombre unique d’électrons externes commun à ces sept éléments. Ils appartiennent au bloc p, dont les éléments ont des électrons de valence dans une sous-couche p, mais les configurations varient : le bore en possède trois sur sa couche externe, le silicium et le germanium en ont quatre, tandis que les éléments des groupes voisins en ont davantage. Leurs électrons externes sont donc assez différents pour produire des comportements chimiques distincts.
Leur point commun est plutôt la combinaison de caractères métalliques et non métalliques, liée à leur position dans le tableau et à leurs propriétés électroniques. Plusieurs forment des solides covalents et certains conduisent l’électricité mieux qu’un isolant, mais moins aisément qu’un métal. Cette conductivité intermédiaire peut varier selon la température, la structure du solide et les impuretés présentes. Il ne faut donc pas considérer tous les métalloïdes comme des semi-conducteurs identiques.
Quelles propriétés évoluent le long de cette zone ?
À l’état solide, plusieurs métalloïdes ont un aspect brillant, mais sont cassants plutôt que malléables comme de nombreux métaux. Leurs oxydes et leurs réactions peuvent aussi présenter des caractères qui rappellent tantôt les métaux, tantôt les non-métaux. Ces tendances ne sont pas des règles absolues : les propriétés dépendent de l’élément et du composé étudié.
Dans l’ensemble, en allant vers la droite du tableau, le caractère non métallique tend à devenir plus marqué; en descendant une colonne, le caractère métallique tend souvent à augmenter. La frontière en escalier représente cette transition graduelle, pas une séparation nette. La conductivité électrique, à elle seule, ne permet donc pas de décider si un élément appartient à cette catégorie.
Quels éléments ont des usages particulièrement connus ?
Le bore sert notamment dans des matériaux contenant du borate et dans certains verres; ses composés ont des propriétés qui diffèrent de celles du bore élémentaire. Sa fiche consacrée au bore permet de distinguer l’élément de ses composés courants.
Le silicium est le cas emblématique des semi-conducteurs : sa conductivité peut être modifiée et contrôlée dans des dispositifs électroniques. Il entre aussi dans la composition de matériaux comme la silice et les silicates. La ressource pédagogique OpenStax décrit notamment son rôle dans la fabrication de composants électroniques. Pour approfondir ses propriétés propres, consultez la fiche du silicium.
Le germanium est également un semi-conducteur et partage certaines caractéristiques électroniques avec le silicium; il est utilisé dans des applications électroniques et optiques. Sa fiche élémentaire détaille ses particularités. L’arsenic, l’antimoine et le tellure interviennent dans divers matériaux et composés, mais leurs usages ne se déduisent pas simplement de leur classement : ils dépendent de la forme chimique et de l’application. Enfin, le polonium est radioactif, ce qui le distingue nettement des éléments courants de la liste et impose de ne pas confondre classement périodique et usage ordinaire.