Razlika med silicijem in germanijem

The ključna razlika med silicijem in germanijem je, da Germanij ima d elektronov, vendar Silicij nima nobenih d elektronov.

Silicij in germanij sta v isti skupini (skupina 14) periodične tabele. Zato imajo v zunanji energijski ravni štiri elektrone. Poleg tega se pojavljajo v dveh oksidacijskih stanjih, +2 in +4. Silicij in germanij imata podobne fizikalne in kemijske lastnosti, saj sta oba metaloida. Vendar pa je tudi silicij in germanij precejšnja razlika.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je silicij
3. Kaj je germanij
4. Primerjava ob strani - Silicij proti Germaniju v tabeli
5. Povzetek

Kaj je silicij?

Silicij je kemični element z atomsko številko 14 in je v skupini 14 periodične tabele, tik pod ogljikom. Lahko ga označimo s simbolom Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². Silicij lahko odstrani štiri elektrone in tvori +4 nabit kation ali pa lahko te elektrone deli tako, da tvorijo štiri kovalentne vezi.

Poleg tega lahko silicij označimo kot metaloid, ker ima tako kovinske kot nemetalne lastnosti. Je trda in inertna metaloidna trdna snov. Tališče tega kemičnega elementa je 1414 ^oC, vrelišče je 3265 ^oC. Silicij v kristalni obliki je zelo krhek. V naravi obstaja zelo redko kot čisti silicij. V glavnem se pojavlja kot oksid ali silikat.

Ker je silicij zaščiten z zunanjo oksidno plastjo, je manj dovzeten za kemične reakcije. Tudi ta element za visoke oksidacije potrebuje visoke temperature. Nasprotno pa silicij reagira s fluorom pri sobni temperaturi. Poleg tega silicij ne reagira s kislinami, ampak reagira s koncentriranimi alkalijami.

Slika 01: Videz silicija

Veliko je industrijskih uporab silicija. Silicij je polprevodnik, zato ga uporabljamo v računalnikih in elektronskih napravah. V industriji keramike, stekla in cementa se veliko uporablja silicijeve spojine, kot so kremeni ali silikati.

Kaj je germanij?

Znanstvenik Clemens Winkler je Germanij našel leta 1886. Ta element lahko označimo s simbolom Ge, njegova atomska številka pa je 32. To je v periodični tabeli pod Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge je metaloid, ki ima kristalno strukturo, podobno diamantu. Je trda, krhka in ima sivo belo barvo. Tališče Ge je okoli 937 ^oC, vrelišče je 2830 ^oC.

Germanij lahko najdemo naravno v zemeljski skorji. Prisotna je v mineralih, kot so briartit, germanit in argyrodit. Prav tako ima pet naravnih izotopov. Vendar je Ge najpogostejši izotop, ki ga ima 36%.

Slika 02: Videz germanija

Poleg tega je ta element kemično in fizikalno podoben siliciju. Germanij je stabilen v zraku in vodi. Prav tako ne reagira z razredčenimi kislinami in raztopinami alkalij. Tako kot Silicij tudi Germanij uporabljamo kot polprevodniški material v tranzistorjih in drugih elektronskih napravah. Poleg tega ima Germanij običajno oksidacijsko stanje +4 in +2, najpogosteje pa se pojavita v +4 stanju. Ko izpostavimo ta element zraku, se počasi pretvori v obliko dioksida, GeO₂.

Kakšna je razlika med silicijem in germanijem?

Silicij je kemični element z atomsko številko 14 in kemijskim simbolom Si, medtem ko je germanij kemični element z atomsko številko 32, kemični simbol pa je Ge. Ključna razlika med silicijem in germanijem je v tem, da ima Germanij d elektronov, vendar Silicij nima nobenih d elektronov. Poleg tega je elektronska konfiguracija silicija 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² in elektronska konfiguracija germanija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Kot pomembno razliko med silicijem in germanijem lahko trdimo te konfiguracije.

Poleg tega ima atom germanija večji polmer kot silicij. Poleg tega je še ena opazna razlika med silicijem in germanijem v tem, da ima v določenih temperaturah germanij več prostih elektronov kot silicij. Tako je prevodnost germanija višja.

Povzetek - Silicij proti Germaniju

Tako polimer kot silicij sta uporabna silicij in germanij. Vendar pa obstajajo razlike med silicijem in germanijem. Ključna razlika med silicijem in germanijem je, da ima germanij d elektronov, vendar silicij nima nobenih d elektronov.

Referenca:

1. Britannica, uredniki enciklopedije. "Silicij." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18. januarja 2018. Na voljo tukaj  
2. Prosti teksti. "Kemija germanija (Z = 32)." Kemija LibreTexts, Nacionalna znanstvena fundacija, 26. novembra 2018. Na voljo tukaj  

Vljudnost slik:

1. "Silicij (14 Si)" s Hi-Res slikami kemijskih elementov (CC BY 3.0) prek Commons Wikimedia  
2. "Germanij (32 Ge)" s Hi-Res slike kemijskih elementov (CC BY 3.0) prek Commons Wikimedia