Ključna razlika između silicijuma i germanijuma je u tome što germanijum ima d elektrona, ali silicijum nema nijedan d elektrona.
Silicij i germanij, oba su u istoj grupi (grupa 14) periodnog sistema. Dakle, oni imaju četiri elektrona na vanjskom energetskom nivou. Štaviše, javljaju se u dva oksidaciona stanja, +2 i +4. Silicijum i germanijum imaju slične fizičke i hemijske karakteristike pošto su oba metaloidi. Međutim, postoji značajna razlika između silicijuma i germanijuma.
Šta je silicij?
Silicijum je hemijski element sa atomskim brojem 14, i nalazi se u grupi 14 periodnog sistema, odmah ispod ugljenika. Možemo ga označiti simbolom Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Silicijum može ukloniti četiri elektrona i formirati +4 nabijeni kation, ili može dijeliti ove elektrone da formira četiri kovalentne veze.
Štaviše, silicijum možemo okarakterisati kao metaloid jer ima i metalna i nemetalna svojstva. To je tvrda i inertna metaloidna čvrsta supstanca. Tačka topljenja ovog hemijskog elementa je 1414 oC, a tačka ključanja je 3265 oC. Silicijum u kristalnom obliku je veoma krhak. Vrlo rijetko postoji kao čisti silicijum u prirodi. Uglavnom se javlja kao oksid ili silikat.
Pošto je silicij zaštićen vanjskim oksidnim slojem, manje je podložan kemijskim reakcijama. Također, ovaj element zahtijeva visoke temperature za svoju oksidaciju. Nasuprot tome, silicijum reaguje sa fluorom na sobnoj temperaturi. Nadalje, silicijum ne reaguje sa kiselinama, već reaguje sa koncentrisanim alkalijama.
Slika 01: Izgled silikona
Postoji mnogo industrijskih upotreba silicijuma. Silicijum je poluprovodnik, stoga se koristi u računarima i elektronskim uređajima. Postoje mnoge upotrebe silikonskih jedinjenja kao što su silicijum ili silikati u industriji keramike, stakla i cementa.
Šta je germanijum?
Naučnik Clemens Winkler je pronašao Germanijum 1886. Ovaj element možemo označiti simbolom Ge, a njegov atomski broj je 32. Ovo se nalazi u periodičnoj tabeli, ispod Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge je metaloid koji ima kristalnu strukturu sličnu dijamantu. Tvrd je, lomljiv i ima sivo-bijelu boju. Tačka topljenja Ge je oko 937 oC, a tačka ključanja je 2830 oC.
Germanijum možemo pronaći prirodno u zemljinoj kori. Prisutan je u mineralima poput briartita, germanita i argirodita. Takođe, ima i pet prirodnih izotopa. Međutim, Ge je najčešći izotop, koji ima 36% zastupljenosti.
Slika 02: Izgled germanijuma
Štaviše, ovaj element je hemijski i fizički sličan silicijumu. Germanijum je stabilan u vazduhu i vodi. Takođe, ne reaguje sa razblaženim kiselinama i alkalnim rastvorima. Kao i silicijum, germanijum koristimo i kao poluprovodnički materijal u tranzistorima i drugim elektronskim uređajima. Štaviše, germanijum obično ima i +4 i +2 oksidaciona stanja, ali se najčešće javlja u +4 stanju. Kada izložimo ovaj element zraku, on se polako pretvara u oblik dioksida, GeO2
Koja je razlika između silicijuma i germanijuma?
Silicijum je hemijski element sa atomskim brojem 14 i hemijskim simbolom Si dok je germanijum hemijski element sa atomskim brojem 32 i hemijskim simbolom Ge. Ključna razlika između silicijuma i germanijuma je u tome što germanijum ima d elektrona, ali silicijum nema d elektrona. Nadalje, konfiguracija elektrona silicijuma je 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 i elektronska konfiguracija germanijuma je 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Stoga, kao značajnu razliku između silicijuma i germanijuma, možemo reći ove konfiguracije.
Štaviše, atom germanijuma ima veći radijus od silicijuma. Osim toga, još jedna značajna razlika između silicijuma i germanija je u tome što, na određenim temperaturama, germanij ima više slobodnih elektrona od silicijuma. Dakle, provodljivost germanijuma je veća.
Sažetak – Silicijum protiv Germanija
I silicijum i germanijum su korisni kao poluprovodnici. Međutim, postoje razlike između silicija i germanija. Ključna razlika između silicijuma i germanijuma je u tome što germanijum ima d elektrona, ali silicijum nema d elektrona.
