Razlika između silicija i germanija

ključna razlika između silicija i germanija je da Germanij ima d elektrona, ali Silicij nema d elektrona.

Silicij i germanij, obojica su u istoj skupini (skupina 14) periodične tablice. Dakle, oni imaju četiri elektrona u razini vanjske energije. Štoviše, javljaju se u dva stanja oksidacije, +2 i +4. Silicij i germanij imaju slične fizičke i kemijske karakteristike jer su oba metaloida. Međutim, također postoji znatna razlika između silicija i germanija.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je silicij
3. Što je germanij
4. Usporedna usporedba - Silicij protiv Germanija u tabličnom obliku
5. Sažetak

Što je silicij?

Silicij je kemijski element s atomskim brojem 14, a nalazi se u grupi 14 periodičke tablice, odmah ispod ugljika. Možemo ga označiti simbolom Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3P². Silicij može ukloniti četiri elektrona i formirati +4 nabijeni kation, ili ih može dijeliti u četiri kovalentne veze.

Štoviše, silicij možemo okarakterizirati kao metaloid jer ima i metalna i nemetalna svojstva. To je tvrda i inertna metaloidna krutina. Talište ovog kemijskog elementa je 1414 ^oC, a vrelište je 3265 ^oC. Silicij u kristalnom obliku je vrlo krhak. U prirodi postoji vrlo rijetko kao čisti silicij. Uglavnom se pojavljuje kao oksid ili silikat.

Budući da je silicij zaštićen vanjskim oksidnim slojem, manje je podložan kemijskim reakcijama. Također, ovom elementu su potrebne visoke temperature za njegovu oksidaciju. Suprotno tome, silicij reagira s fluorom na sobnoj temperaturi. Nadalje, silicij ne reagira s kiselinama, već reagira s koncentriranim alkalijama.

Slika 01: Izgled silicija

Mnogo je industrijskih primjena silicija. Silicij je poluvodič, stoga se koristi u računalima i elektroničkim uređajima. U industriji keramike, stakla i cementa postoji mnogo primjene silicijskih spojeva poput silika ili silikata.

Što je germanij?

Znanstvenik Clemens Winkler pronašao je Germanij 1886. Taj element možemo označiti simbolom Ge, a njegov je atomski broj 32. To se nalazi u periodnoj tablici, ispod Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3P⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge je metaloid koji ima kristalnu strukturu sličnu dijamantu. Tvrda je, krhka i ima sivo-bijelu boju. Točka topljenja Ge je oko 937 ^oC, a vrelište je 2830 ^oC.

Germanij možemo prirodno pronaći u zemljinoj kori. Prisutna je u mineralima poput briartita, germanita i argyrodita. Takođe, ima pet prirodnih izotopa. Međutim, Ge je najčešći izotop, koji ima 36%.

Slika 02: Izgled germanija

Nadalje, ovaj je element kemijski i fizički sličan silicijumu. Germanij je stabilan u zraku i vodi. Također, on ne reagira s razrijeđenim kiselinama i lužnatim otopinama. Kao i silicij, Germanij koristimo i kao poluvodički materijal u tranzistorima i drugim elektroničkim uređajima. Štoviše, germanij obično ima +4 i +2 oksidacijska stanja, ali najčešće se javljaju u +4 stanju. Kada taj element izložimo zraku, on se polako pretvara u dioksidni oblik, GeO₂.

Koja je razlika između silicijuma i germanija?

Silicij je kemijski element s atomskim brojem 14 i kemijskim simbolom Si, dok je germanij kemijski element s atomskim brojem 32, a kemijski simbol je Ge. Ključna razlika između silicija i germanija je u tome što Germanij ima d elektrona, ali Silicij nema d elektrona. Nadalje, konfiguracija elektrona silicija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3P² a elektronska konfiguracija germanija je 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3P⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Stoga kao značajnu razliku između silicija i germanija možemo spomenuti ove konfiguracije.

Štoviše, atom germanija ima veći radijus od silicijuma. Osim toga, još jedna značajna razlika između silicijuma i germanija je ta što u određenim temperaturama germanij ima više slobodnih elektrona od silicija. Dakle, vodljivost germanija je veća.

Pregled - Silikon i Germanij

I silicij i germanij su korisni kao poluvodiči. Međutim, postoje razlike između silicijuma i germanija. Ključna razlika između silicijuma i germanija je u tome što Germanij ima d elektrona, ali silicij nema d elektrona.

Referenca:

1. Britannica, urednici enciklopedije. „Silicon”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18. siječnja 2018. Dostupno ovdje  
2. Libretexts. "Kemija germanija (Z = 32)." Chemistry LibreTexts, Nacionalna zaklada za znanost, 26. studenog 2018. Dostupno ovdje  

Ljubaznošću slike:

1. "Silicij (14 Si)", Hi-Res slike kemijskih elemenata (CC BY 3.0) putem Commons Wikimedia  
2. ”Germanij (32 Ge)” putem Hi-Res slika kemijskih elemenata (CC BY 3.0) preko Commons Wikimedia