Különbség a szilícium és a germánium között

Az kulcs különbség a szilícium és a germánium között az, hogy A germániumnak d elektronja van, de a Szilíciumnak nincsen d elektronja.

A szilícium és a germánium ugyanabba a csoportba (14. csoport) tartozik a periódusos rendszerbe. Ezért négy elektronuk van a külső energiaszinten. Sőt, két oxidációs állapotban, +2 és +4 fordul elő. A szilícium és a germánium hasonló fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mivel mindkettő metalloid. Jelentős különbség van a szilícium és a germánium között is.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az a szilícium?
3. Mi az a germánium?
4. Side by Side összehasonlítás - Szilícium vs germánium táblázatos formában
5. Összegzés

Mi a Szilícium??

A szilícium egy 14-es atomszámú kémiai elem, és a periódusos rendszer 14. csoportjába tartozik, közvetlenül a szén alatt. A Si szimbólummal jelölhetjük. Elektronkonfigurációja 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². A szilícium eltávolíthat négy elektronot és +4 töltött kationt képezhet, vagy megoszthatja ezeket az elektronokat négy kovalens kötést képezve.

Sőt, a szilíciumot mint metalloidot jellemezhetjük, mivel mind fémből, mind nem fémből származó tulajdonságokkal rendelkezik. Ez egy kemény és közömbös metalloid szilárd anyag. Ennek a kémiai elemnek az olvadáspontja 1414 ^oC és a forráspont 3265 ^oC. A kristályos szilícium nagyon törékeny. Nagyon ritkán létezik tiszta szilíciumként a természetben. Főként oxid vagy szilikát formájában fordul elő.

Mivel a szilíciumot egy külső oxidréteg védi, kevésbé érzékeny a kémiai reakciókra. Ez az elem oxidációjához magas hőmérsékletet is igényel. Ezzel szemben a szilícium szobahőmérsékleten reagál a fluortartalommal. Ezenkívül a Szilícium nem reagál savakkal, hanem koncentrált lúgokkal.

01. ábra: A szilikon megjelenése

A szilícium ipari felhasználása sokféle. A szilícium félvezető, ezért a számítógépekben és az elektronikus eszközökben használható. A szilíciumvegyületeknek, például a szilícium-dioxidnak vagy a szilikátoknak sok felhasználása van a kerámia-, üveg- és cementiparban.

Mi az a germánium??

Clemens Winkler tudós 1886-ban találta a germániumot. Ezt az elemet Ge szimbólummal jelölhetjük, és atomi száma 32. Ez a periódusos rendszerben, Si alatt található. Elektronkonfigurációja 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge egy metalloid, amelynek kristályszerkezete hasonló a gyémántéhoz. Kemény, törékeny, szürke-fehér színű. Ge olvadáspontja 937 körül van ^oC és a forráspont 2830 ^oC.

A germániumot természetesen megtaláljuk a földkéregben. Az ásványokban található, mint például a briartit, a germanit és az argyrodit. Ezenkívül öt természetesen előforduló izotóp is van. Azonban a Ge a leggyakoribb izotóp, amelynek 36% -os bősége van.

02. Ábra: A germánium megjelenése

Ezenkívül ez az elem kémiailag és fizikailag is hasonló a szilíciumhoz. A germánium stabil a levegőben és a vízben. Ezenkívül nem reagál híg savakkal és lúgos oldatokkal. A szilíciumhoz hasonlóan a germániumot félvezető anyagként is használjuk tranzisztorokban és más elektronikus eszközökben. Sőt, a germániumnak általában mind +4, mind +2 oxidációs állapota van, de leggyakrabban +4 állapotban fordul elő. Amikor ezt az elemet levegőnek tesszük ki, lassan átalakul dioxid formájú, GeO-ként₂.

Mi a különbség a szilícium és a germánium között??

A Szilícium egy 14-es atomszámú és Si kémiai szimbólummal rendelkező kémiai elem, míg a germánium a 32-es atomszámú kémiai elem, a kémiai szimbólum pedig a Ge. A legfontosabb különbség a szilícium és a germánium között az, hogy a germániumnak d elektronja van, de a szilíciumnak nincs d elektronja. Ezenkívül a szilícium elektronkonfigurációja 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² és a germánium elektronkonfigurációja 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ezért a szilícium és a germánium közötti jelentős különbségként mondhatjuk ezeket a konfigurációkat.

Sőt, a germánium atomnak nagyobb sugara van, mint a szilíciumnak. Ezen kívül egy másik figyelemre méltó különbség a szilícium és a germánium között az, hogy bizonyos hőmérsékletekben a germániumban több szabad elektron van, mint a szilíciumban. Így a germánium vezetőképessége nagyobb.

Összegzés - Silicon vs Germanium

A szilícium és a germánium is félvezetőkként használható. A szilícium és a germánium között azonban vannak különbségek. A legfontosabb különbség a szilícium és a germánium között az, hogy a germániumnak d elektronja van, de a szilíciumnak nincs d elektronja.

Referencia:

1. Britannica, az Encyclopaedia szerkesztői. "Szilícium." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 2018. január 18.  
2. Libretextek. "A germánium kémiája (Z = 32)." Kémia LibreTexts, Nemzeti Tudományos Alapítvány, 2018. november 26. Elérhető itt  

Kép jóvoltából:

1. „Szilícium (14 Si)” a kémiai elemek nagy felbontású képeivel (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia segítségével  
2. „Germánium (32 Ge)” a kémiai elemek nagy felbontású képeivel (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia segítségével