Ključna razlika između silicija i germanija je ta što germanij ima d elektrone, ali silicij nema d elektrone.
Silicij i germanij su u istoj skupini (skupina 14) periodnog sustava elemenata. Dakle, imaju četiri elektrona na vanjskoj energetskoj razini. Štoviše, pojavljuju se u dva oksidacijska stanja, +2 i +4. Silicij i germanij imaju slična fizikalna i kemijska svojstva budući da su oba metaloidi. Međutim, postoji značajna razlika između silicija i germanija.
Što je silicij?
Silicij je kemijski element s atomskim brojem 14, a nalazi se u skupini 14 periodnog sustava, odmah ispod ugljika. Možemo ga označiti simbolom Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Silicij može ukloniti četiri elektrona i formirati kation s +4 nabojem ili može podijeliti te elektrone kako bi se formirale 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 3265 oC. Silicij u obliku kristala je vrlo krt. Vrlo rijetko postoji kao čisti silicij u prirodi. Uglavnom se javlja kao oksid ili silikat.
Budući da je silicij zaštićen vanjskim oksidnim slojem, manje je osjetljiv na kemijske reakcije. Također, ovaj element zahtijeva visoke temperature za svoju oksidaciju. Nasuprot tome, silicij reagira s fluorom na sobnoj temperaturi. Nadalje, silicij ne reagira s kiselinama, ali reagira s koncentriranim alkalijama.
Slika 01: Izgled silicija
Postoji mnogo industrijskih upotreba silicija. Silicij je poluvodič, stoga se koristi u računalima i elektroničkim uređajima. Postoje mnoge upotrebe spojeva silicija kao što su silicij ili silikati u industriji keramike, stakla i cementa.
Što je germanij?
Znanstvenik Clemens Winkler pronašao je Germanij 1886. Ovaj element možemo označiti simbolom Ge, a njegov atomski broj je 32. To je u periodnom sustavu, ispod Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge je metaloid koji ima kristalnu strukturu sličnu onoj dijamanta. Tvrd je, krt i ima sivo-bijelu boju. Talište Ge je oko 937 oC, a vrelište je 2830 oC.
Germanij možemo pronaći prirodno u zemljinoj kori. Prisutan je u mineralima poput briartita, germanita i argirodita. Također, ima i pet prirodnih izotopa. Međutim, Ge je najčešći izotop, koji ima 36% zastupljenosti.
Slika 02: Izgled germanija
Nadalje, ovaj je element kemijski i fizički sličan siliciju. Germanij je stabilan na zraku i vodi. Također, ne reagira s razrijeđenim kiselinama i otopinama lužina. Poput silicija, germanij također koristimo kao poluvodički materijal u tranzistorima i drugim elektroničkim uređajima. Štoviše, germanij obično ima i +4 i +2 oksidacijska stanja, ali se najčešće pojavljuje u +4 stanju. Kada ovaj element izložimo zraku, on polako prelazi u oblik dioksida, GeO2
Koja je razlika između silicija i germanija?
Silicij je kemijski element s atomskim brojem 14 i kemijskim simbolom Si dok je germanij kemijski element s atomskim brojem 32 i kemijskim simbolom Ge. Ključna razlika između silicija i germanija je ta što germanij ima d elektrona, ali silicij nema d elektrona. Nadalje, konfiguracija elektrona silicija je 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2, a elektronska konfiguracija germanija je 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Stoga, kao značajnu razliku između silicija i germanija možemo reći ove konfiguracije.
Štoviše, atom germanija ima veći radijus od atoma silicija. Osim toga, još jedna značajna razlika između silicija i germanija je ta da, pri određenim temperaturama, germanij ima više slobodnih elektrona nego silicij. Stoga je vodljivost germanija veća.
Sažetak – silicij protiv germanija
I silicij i germanij korisni su kao poluvodiči. Međutim, postoje razlike između silicija i germanija. Ključna razlika između silicija i germanija je ta što germanij ima d elektrone, ali silicij nema d elektrone.
