Разлика между силиций и германий

Най- ключова разлика между силиций и германий е, че Германийът има d електрони, но Силицийът няма d електрони.

Силиций и германий са и двете в една и съща група (група 14) на периодичната таблица. Следователно, те имат четири електрона във външното енергийно ниво. Освен това те се срещат в две окислителни състояния, +2 и +4. Силицийът и германийът имат сходни физични и химични характеристики, тъй като и двете са металоиди. Съществува обаче съществена разлика между силиция и германия.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е силиций
3. Какво е Германий
4. Паралелно сравнение - силиций срещу германий в таблична форма
5. Резюме

Какво е силиций?

Силицийът е химичен елемент с атомно число 14 и той е в група 14 на периодичната таблица, точно под въглерода. Можем да го обозначим със символа Si. Електронната му конфигурация е 1s² 2s² 2P⁶ 3s² 3p². Силицият може да премахне четири електрона и да образува +4 зареден катион, или може да сподели тези електрони, за да образува четири ковалентни връзки.

Освен това, можем да характеризираме силиция като металоид, тъй като има както метални, така и неметални свойства. Това е твърдо и инертно металоидно твърдо вещество. Точката на топене на този химичен елемент е 1414 ^оС, а точката на кипене е 3265 ^оВ. Силиций в кристална форма е много крехък. Той съществува много рядко като чист силиций в природата. Основно се среща като оксид или силикат.

Тъй като силицият е защитен с външен оксиден слой, той е по-малко податлив на химични реакции. Също така този елемент изисква високи температури за окисляването си. За разлика от това, силицийът реагира с флуор при стайна температура. Освен това, силицийът не реагира с киселини, а реагира с концентрирани основи.

Фигура 01: Външен вид на силиций

Има много индустриални приложения на силиция. Силицият е полупроводник, затова се използва в компютри и електронни устройства. Има много приложения на силициеви съединения като силициев диоксид или силикати в керамичната, стъклената и циментовата промишленост.

Какво е германий?

Ученият Клеменс Винклер открил Германий през 1886 г. Можем да обозначим този елемент със символа Ge, а атомният му номер е 32. Това е в периодичната таблица, под Si. Електронната му конфигурация е 1s² 2s² 2P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4P². Ge е металоид с кристална структура, подобна на тази на диаманта. Той е твърд, чуплив и има сиво-бял цвят. Точката на топене на Ge е около 937 ^оС, а точката на кипене е 2830 ^о° С.

Можем да намерим германий естествено в земната кора. Той присъства в минерали като бриарит, германит и аргиродит. Също така, той има пет естествено срещащи се изотопи. Въпреки това, Ge е най-разпространеният изотоп, който има 36% изобилие.

Фигура 02: Външен вид на Германий

Освен това, този елемент е химически и физически подобен на силиция. Германий е стабилен във въздуха и водата. Също така, той не реагира с разредени киселини и алкални разтвори. Подобно на силикона, ние използваме германий и като полупроводников материал в транзистори и други електронни устройства. Нещо повече, германий обикновено има и +4 и +2 окислителни състояния, но най-често се срещат в +4 състояние. Когато излагаме този елемент на въздух, той бавно се превръща в диоксидна форма, GeO₂.

Каква е разликата между силиций и германий?

Силицийът е химичен елемент с атомно число 14 и химичен символ Si, докато германий е химичен елемент с атомно число 32, а химическият символ е Ge. Ключовата разлика между силиция и германия е, че германийът има d електрони, но силицийът няма d електрони. Освен това, електронната конфигурация на силиций е 1s² 2s² 2P⁶ 3s² 3p² и електронната конфигурация на германий е 1s² 2s² 2P⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4P². Следователно като съществена разлика между силиция и германия можем да кажем тези конфигурации.

Освен това германиевият атом има по-голям радиус от силициевия. Освен това, друга забележима разлика между силиция и германия е, че при определени температури германийът има повече свободни електрони от силиция. По този начин проводимостта на германия е по-висока.

Обобщение - Силикон срещу Германий

И силицийът и германийът са полезни като полупроводници. Има обаче разлики между силиций и германий. Ключовата разлика между силиция и германия е, че германийът има d електрони, но силицийът няма d електрони.

справка:

1. Британика, редакторите на Енциклопедия. "Силиконовата". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18 януари 2018 г. Достъпно тук  
2. Libretexts. „Химия на германий (Z = 32).“ Химия LibreTexts, Национална научна фондация, 26 ноември 2018 г. Достъпно тук  

С любезност на изображенията:

1. "Силиций (14 Si)" от Hi-Res изображения на химични елементи (CC BY 3.0) чрез Commons Wikimedia  
2. ”Германий (32 Ge)” от Hi-Res изображения на химически елементи (CC BY 3.0) чрез Wikimedia на Commons