Rozdiel medzi kremíkom a germániom

kľúčový rozdiel medzi kremíkom a germániom je to Germanium má d elektróny, ale kremík nemá žiadne elektróny.

Kremík a germánium sú obe v rovnakej skupine (skupina 14) periodickej tabuľky. Preto majú vo vonkajšej energetickej úrovni štyri elektróny. Okrem toho sa vyskytujú v dvoch oxidačných stavoch, +2 a +4. Kremík a germánium majú podobné fyzikálne a chemické vlastnosti, pretože obidva sú metaloidy. Existuje však značný rozdiel medzi kremíkom a germániom.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je kremík
3. Čo je Germanium
4. Porovnanie bok po boku - kremík vs. germánium v ​​tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je kremík?

Kremík je chemický prvok s atómovým číslom 14 a je v skupine 14 periodickej tabuľky, tesne pod uhlíkom. Môžeme to označiť symbolom Si. Jeho elektrónová konfigurácia je 1 s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². Kremík môže odstrániť štyri elektróny a vytvoriť +4 nabitý katión, alebo môže tieto elektróny zdieľať a vytvoriť štyri kovalentné väzby.

Ďalej môžeme charakterizovať kremík ako metaloid, pretože má kovové aj nekovové vlastnosti. Je to tvrdá a inertná metaloidná pevná látka. Teplota topenia tohto chemického prvku je 1414 ° C ^oC a bod varu je 3265 ° C ^oC. Kremík v kryštalickej forme je veľmi krehký. V prírode existuje veľmi zriedka ako čistý kremík. Vyskytuje sa hlavne ako oxid alebo kremičitan.

Pretože je kremík chránený vonkajšou vrstvou oxidu, je menej náchylný na chemické reakcie. Tento prvok tiež vyžaduje na svoju oxidáciu vysoké teploty. Naproti tomu kremík reaguje s fluórom pri izbovej teplote. Ďalej kremík nereaguje s kyselinami, ale reaguje s koncentrovanými zásadami.

Obrázok 01: Vzhľad kremíka

Existuje veľa priemyselných použití kremíka. Kremík je polovodič, preto sa používa v počítačoch a elektronických zariadeniach. V keramickom, sklárskom a cementárskom priemysle existuje mnoho použití zlúčenín kremíka, ako je oxid kremičitý alebo kremičitany.

Čo je Germanium?

Vedec Clemens Winkler našiel Germanium v ​​roku 1886. Tento prvok môžeme označiť symbolom Ge a jeho atómové číslo je 32. Toto je v periodickej tabuľke pod Si. Jeho elektrónová konfigurácia je 1 s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge je metaloid, ktorý má kryštálovú štruktúru podobnú štruktúre diamantu. Je tvrdý, krehký a má sivobielu farbu. Teplota topenia Ge je okolo 937 ° C ^oC a bod varu je 2830 ° C ^oC.

Germánium nájdeme prirodzene v zemskej kôre. Je prítomný v mineráloch ako je briartit, germanit a argyrodit. Tiež má päť prirodzene sa vyskytujúcich izotopov. Ge je však najbežnejším izotopom, ktorý má 36%.

Obrázok 02: Vzhľad germánia

Ďalej je tento prvok chemicky a fyzikálne podobný kremíku. Germánium je stabilné vo vzduchu a vo vode. Taktiež nereaguje so zriedenými kyselinami a alkalickými roztokmi. Rovnako ako kremík, aj germánium sa používa ako polovodičový materiál v tranzistoroch a iných elektronických zariadeniach. Okrem toho má germánium bežne oxidačné stavy +4 a +2, najčastejšie sa však vyskytujú v stave +4. Keď tento prvok vystavíme vzduchu, pomaly sa premení na formu oxidu, GeO₂.

Aký je rozdiel medzi kremíkom a germániom?

Kremík je chemický prvok s atómovým číslom 14 a chemickým symbolom Si, zatiaľ čo germánium je chemický prvok s atómovým číslom 32 a chemickým symbolom je Ge. Kľúčový rozdiel medzi kremíkom a germániom je v tom, že germánium má d elektróny, ale kremík nemá žiadne d elektróny. Ďalej je elektrónová konfigurácia kremíka 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² a elektrónová konfigurácia germánia je 1 s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Preto, ako významný rozdiel medzi kremíkom a germániom, môžeme povedať tieto konfigurácie.

Atóm germánia má navyše väčší polomer ako kremík. Okrem toho je ďalším pozoruhodným rozdielom medzi kremíkom a germániom to, že pri určitých teplotách má germánium viac voľných elektrónov ako kremík. Vodivosť germánia je teda vyššia.

Zhrnutie - Silicon vs Germanium

Ako polovodiče sú užitočné kremík aj germánium. Existujú však rozdiely medzi kremíkom a germániom. Kľúčový rozdiel medzi kremíkom a germániom je v tom, že germánium má d elektróny, ale kremík nemá žiadne d elektróny.

referencie:

1. Britannica, redaktori encyklopédie. "Silicon". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18. januára 2018. K dispozícii tu  
2. Libretexty. „Chémia germánia (Z = 32).“ Chémia LibreTexts, Národná vedecká nadácia, 26. novembra 2018. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1. „Kremík (14 Si)“ snímkami chemických prvkov vo vysokom rozlíšení (CC BY 3.0) prostredníctvom Wikimedia  
2. "Germanium (32 Ge)" autormi Hi-Res Images chemických prvkov (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia