Atšķirība starp silīciju un germāniju
Share
galvenā atšķirība starp silīciju un germāniju ir tas, ka Ģerumānam ir d elektroni, bet Silīcijam nav d elektronu.
Silīcijs un germānija ir vienā periodiskās tabulas grupā (14. grupa). Līdz ar to ārējā enerģijas līmenī viņiem ir četri elektroni. Turklāt tie notiek divos oksidācijas stāvokļos, +2 un +4. Silīcijam un germānijam ir līdzīgas fizikālās un ķīmiskās īpašības, jo abi ir metalloīdi. Tomēr starp silīciju un germāniju ir arī ievērojama atšķirība.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir silīcijs
3. Kas ir germānija
4. Blakus salīdzinājums - Silicon vs Germanium tabulas formā
5. Kopsavilkums
Kas ir Silīcijs?
Silīcijs ir ķīmisks elements ar atomu numuru 14, un tas atrodas periodiskās tabulas 14. grupā, tieši zem oglekļa. Mēs to varam apzīmēt ar simbolu Si. Tā elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. Silīcijs var noņemt četrus elektronus un veidot +4 lādētu katjonu, vai arī tas var dalīties ar šiem elektroniem, veidojot četras kovalentās saites.
Turklāt mēs varam raksturot silīciju kā metalloīdu, jo tam ir gan metāla, gan nemetāla īpašības. Tā ir cieta un inerta metalloīda cieta viela. Šī ķīmiskā elementa kušanas temperatūra ir 1414 oC, un viršanas temperatūra ir 3265 oC. Silīcijs kristāla formā ir ļoti trausls. Dabā tas pastāv ļoti reti kā tīrs silīcijs. Galvenokārt tas rodas kā oksīds vai silikāts.
Tā kā silīcijs ir aizsargāts ar ārēju oksīda slāni, tas ir mazāk pakļauts ķīmiskajām reakcijām. Arī šim elementam ir nepieciešama augsta temperatūra tā oksidēšanai. Turpretī silīcijs istabas temperatūrā reaģē ar fluoru. Turklāt silīcijs nereaģē ar skābēm, bet reaģē ar koncentrētiem sārmiem.
01. attēls. Silīcija izskats
Silīcija rūpnieciskai izmantošanai ir daudz. Tādēļ silīcijs ir pusvadītājs, tāpēc to var izmantot datoros un elektroniskās ierīcēs. Silīcija savienojumus, piemēram, silīcija dioksīdu vai silikātus, keramikas, stikla un cementa rūpniecībā izmanto daudzos veidos.
Kas ir germānija?
Zinātnieks Klemenss Vinklers 1886. gadā atrada ģerāniju. Šo elementu mēs varam apzīmēt ar simbolu Ge, un tā atomu skaitlis ir 32. Tas ir periodiskajā tabulā zem Si. Tā elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2. Ge ir metalloīds, kura kristāla struktūra ir līdzīga dimanta struktūrai. Tas ir ciets, trausls un pelēcīgi baltā krāsā. Ge kušanas temperatūra ir ap 937 oC, un viršanas temperatūra ir 2830 oC.
Germāniju mēs varam dabiski atrast zemes garozā. Tas atrodas tādās minerālvielās kā briartīts, germanīts un argyrodīts. Tam ir arī pieci dabiski sastopami izotopi. Tomēr Ge ir visizplatītākais izotops, kura pārpilnība ir 36%.
02 attēls: ģerānijas izskats
Turklāt šis elements ir ķīmiski un fiziski līdzīgs silīcijam. Germijs ir stabils gaisā un ūdenī. Tas arī nereaģē ar atšķaidītām skābēm un sārmu šķīdumiem. Līdzīgi kā Silīcijs, germāniju mēs izmantojam arī kā pusvadītāju materiālu tranzistoros un citās elektroniskās ierīcēs. Turklāt germānijam parasti ir gan +4, gan +2 oksidācijas stāvokļi, bet visbiežāk tie ir +4. Kad mēs pakļaujam šo elementu gaisam, tas lēnām pārvēršas dioksīda formā, GeO2.
Kāda ir atšķirība starp silīciju un germāniju?
Silīcijs ir ķīmisks elements ar atomu numuru 14 un ķīmisko simbolu Si, bet germānija ir ķīmisks elements ar atoma numuru 32 un ķīmiskais simbols ir Ge. Galvenā atšķirība starp silīciju un germāniju ir tāda, ka germānijai ir d elektroni, bet Silīcijam nav d elektronu. Turklāt silīcija elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 un germānija elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2. Tāpēc kā būtisku atšķirību starp silīciju un germāniju mēs varam teikt šīs konfigurācijas.
Turklāt germija atomam ir lielāks rādiuss nekā silīcijam. Bez tam, vēl viena ievērojama atšķirība starp silīciju un germāniju ir tā, ka noteiktā temperatūrā germānijā ir vairāk brīvo elektronu nekā silīcijā. Tādējādi germānija vadītspēja ir augstāka.
Kopsavilkums - Silicon vs Germanium
Gan silīcijs, gan germānija ir noderīgi kā pusvadītāji. Tomēr starp silīciju un germāniju pastāv atšķirības. Galvenā atšķirība starp silīciju un germāniju ir tāda, ka germānijai ir d elektroni, bet Silīcijam nav d elektronu.
Atsauce:
1. Britannica, enciklopēdijas redaktori. “Silīcijs.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 2018. gada 18. janvāris. Pieejams šeit
2. Libreteksti. “Ģerānijas ķīmija (Z = 32).” Ķīmija LibreTexts, Nacionālais zinātnes fonds, 2018. gada 26. novembris. Pieejams šeit
Attēla pieklājība:
1. “Silīcijs (14 Si)”, izmantojot ķīmisko elementu Hi-Res attēlus (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Germanium (32 Ge)”, izmantojot Hi-Res attēlus no ķīmiskajiem elementiem (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
