A legfontosabb különbség a szilícium és a germánium között az, hogy a germániumnak d elektronja van, de a szilíciumnak nincs d elektronja.
A szilícium és a germánium a periódusos rendszer ugyanabban a csoportjában (14. csoport) található. Ennélfogva négy elektronjuk van a külső energiaszinten. Ezenkívül két oxidációs állapotban fordulnak elő, +2 és +4. A szilícium és a germánium hasonló fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik, mivel mindkettő metalloid. Azonban a szilícium és a germánium között is jelentős különbség van.
Mi az a szilícium?
A szilícium egy 14-es rendszámú kémiai elem, és a periódusos rendszer 14. csoportjában található, közvetlenül a szén alatt. Si szimbólummal jelölhetjük. Elektronkonfigurációja 1s2 2s2 2p6 3s23p2 A szilícium képes eltávolítani négy elektront és +4 töltésű kationt alkotni, vagy megoszthatja ezeket az elektronokat és négy kovalens kötést alkothat.
Sőt, a szilíciumot metalloidként jellemezhetjük, mert fémes és nemfémes tulajdonságokkal is rendelkezik. Kemény és inert metalloid szilárd anyag. Ennek a kémiai elemnek az olvadáspontja 1414 oC, forráspontja pedig 3265 oC. A kristályos szilícium nagyon törékeny. Tiszta szilíciumként nagyon ritkán fordul elő a természetben. Főleg oxidként vagy szilikátként fordul elő.
Mivel a szilícium külső oxidréteggel van védve, kevésbé érzékeny a kémiai reakciókra. Ezenkívül ez az elem magas hőmérsékletet igényel az oxidációhoz. Ezzel szemben a szilícium szobahőmérsékleten reagál a fluorral. Ezenkívül a szilícium nem savakkal, hanem koncentrált lúgokkal lép reakcióba.
01. ábra: A szilícium megjelenése
A szilíciumnak számos ipari felhasználása van. A szilícium félvezető, ezért számítógépekben és elektronikus eszközökben használják. A szilíciumvegyületeknek, például a szilícium-dioxidnak vagy a szilikátoknak számos felhasználása van a kerámia-, üveg- és cementiparban.
Mi az a germánium?
Clemens Winkler tudós 1886-ban találta meg a germániumot. Ezt az elemet Ge szimbólummal jelölhetjük, rendszáma pedig 32. Ez a periódusos rendszerben, Si alatt található. Elektronkonfigurációja 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 A Ge egy metalloid, amelynek kristályszerkezete hasonló a gyémánthoz. Kemény, törékeny, szürkésfehér színű. A Ge olvadáspontja körülbelül 937 oC, a forráspontja pedig 2830 oC.
A germánium természetesen megtalálható a földkéregben. Olyan ásványokban van jelen, mint a briartit, germanit és argyrodit. Ezenkívül öt természetesen előforduló izotópja is van. Azonban a Ge a leggyakoribb izotóp, amelynek előfordulási gyakorisága 36%.
02. ábra: Germánium megjelenése
Továbbá ez az elem kémiailag és fizikailag hasonló a szilíciumhoz. A germánium stabil a levegőben és a vízben. Ezenkívül nem lép reakcióba híg savakkal és lúgos oldatokkal. A szilíciumhoz hasonlóan a germániumot is használjuk félvezető anyagként tranzisztorokban és más elektronikus eszközökben. Ezenkívül a germánium általában +4 és +2 oxidációs állapotú, de leggyakrabban +4 állapotban fordul elő. Amikor ezt az elemet levegőnek tesszük ki, lassan dioxid formává alakul, GeO2
Mi a különbség a szilícium és a germánium között?
A szilícium egy kémiai elem, amelynek rendszáma 14 és vegyjele Si, míg a germánium egy 32-es kémiai elem, és a vegyjele 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 3s 2 3p2 és a germánium elektronkonfigurációja 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Ezért a szilícium és a germánium közötti jelentős különbségként ezeket a konfigurációkat mondhatjuk.
Sőt, a germánium atom sugara nagyobb, mint a szilícium. Ezen kívül egy másik figyelemre méltó különbség a szilícium és a germánium között, hogy bizonyos hőmérsékleteken a germániumnak több szabad elektronja van, mint a szilíciumnak. Így a germánium vezetőképessége nagyobb.
Összefoglaló – Szilícium vs germánium
A szilícium és a germánium egyaránt hasznos félvezetőként. Vannak azonban különbségek a szilícium és a germánium között. A legfontosabb különbség a szilícium és a germánium között az, hogy a germániumnak d elektronja van, de a szilíciumnak nincs d elektronja.
