Actuellement, l’Union internationale de chimie (IUPAC, International Union of Pure and Applied Chemistry) préconise de ne plus employer ce terme de métalloïde pour désigner les éléments non métalliques. Ainsi, les métalloïdes sont les corps simples qui ne peuvent être classés dans le groupe des métaux (corps bons conducteurs de l’électricité et de la chaleur, presque toujours solides dans les conditions normales de température et de pression). Indiscutablement, un certain nombre de corps s’excluent assez facilement du groupe des métaux : les gaz inertes, les halogènes F, Cl, Br, I, At, les chalcogènes O, S, Se, Te, (Po), l’azote ; on y rattache aussi le phosphore, le carbone, le silicium et le bore. Par ailleurs, l’aluminium, l’étain et le plomb ont toujours été classés parmi les métaux. On voit que les « métalloïdes » occupent le coin supérieur droit du tableau de classification des éléments en dix-huit colonnes, et il existe un domaine d’éléments et corps simples intermédiaires qui, par certaines propriétés, se rattachent aux métaux et par d’autres aux non-métaux, ou métalloïdes. Il ne peut d’ailleurs en être autrement d’une classification, à plus forte raison lorsqu’elle est fondée sur des concepts déjà anciens pour une science aussi récente que la chimie. On a donc proposé de parler d’une fonction métal et d’une fonction métalloïde. Ainsi, on peut dire que la fonction métal d’un élément sous un degré de valence déterminé l’emporte sur sa fonction métalloïde lorsque son hydroxyde est plus fort comme base que comme acide, et inversement.

La nomenclature de chimie minérale de l’IUPAC cite comme éléments non métalliques B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F, auxquels il faut ajouter les « gaz inertes » : He, Ne, A, Kr, Xe, Rn, mais elle cite comme constituants de composés intermétalliques, à côté d’un certain nombre de métaux indiscutés, les éléments Ge, Bi, Sb et Po ; on voit ainsi que l’antimoine (Sb) participe même aux deux groupes.

On a constaté que généralement une structure solide est dite « métallique » quand l’élément a dans l’état fondamental de son atome un système d’électrons limité sur la couche externe à 1, 2 ou à la rigueur 3 électrons : c’est-à-dire s¹, s² ou s²p¹ (on doit mettre à part le cas particulier du palladium et de l’iridium).

De plus, le caractère métallique s’accentue lorsque, dans une colonne, on va vers le bas du tableau (vers les numéros atomiques élevés) par suite d’un affaiblissement de la liaison noyau - électrons externes. On comprend donc que seront des métalloïdes les éléments dont les atomes ont dans leur état fondamental une couche externe assez fortement garnie d’électrons et relativement voisine d’un état complet [à 2 (He) ou à 8 électrons] ou bien saturée à 8 électrons.

En conséquence, le caractère non métallique va en croissant de la gauche vers la droite du tableau périodique des éléments en dix-huit colonnes, puisque la couche électronique externe se garnit de plus en plus jusqu’à 8 électrons, et en remontant du bas vers le haut, puisque l’attraction noyau-électrons externes croît lorsque le nombre de couches électroniques décroît.

Les énergies d’ionisation indiquées systématiquement à propos de chaque élément concrétisent ces différences. Seuls quelques métalloïdes ont des affinités électroniques mesurables. On comprend qu’il existe des éléments intermédiaires, parfois appelés « métaux métalloïdes », que le bore, avec 3 électrons externes, soit classé comme métalloïde, et que le plomb, avec 4 électrons externes, soit un métal.

H. B.

 W. L. Jolly, The Chemistry of the Non-Metals (Englewood Cliffs, N. J., 1966 ; trad. fr. Chimie des éléments non métalliques, Dunod, 1967).