Galvenā atšķirība starp silīciju un germāniju ir tā, ka germānijā ir d elektroni, bet silīcijā nav d elektronu.
Silīcijs un germānija, abi ir periodiskās tabulas vienā grupā (14. grupa). Tādējādi tiem ir četri elektroni ārējā enerģijas līmenī. Turklāt tie notiek divos oksidācijas stāvokļos - +2 un +4. Silīcijam un germānijam ir līdzīgas fizikālās un ķīmiskās īpašības, jo abi ir metaloīdi. Tomēr ir arī ievērojama atšķirība starp silīciju un germāniju.
Kas ir silīcijs?
Silīcijs ir ķīmisks elements ar atomskaitli 14, un tas ir periodiskās tabulas 14. grupā, tieši zem oglekļa. Mēs to varam apzīmēt ar simbolu Si. Tā elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Silīcijs var noņemt četrus elektronus un izveidot +4 lādētu katjonu, vai arī tas var koplietot šos elektronus, veidojot četras kovalentās saites.
Turklāt mēs varam raksturot silīciju kā metaloīdu, jo tam piemīt gan metāla, gan nemetāla īpašības. Tā ir cieta un inerta metaloīda cieta viela. Šī ķīmiskā elementa kušanas temperatūra ir 1414 oC, un viršanas temperatūra ir 3265 oC. Silīcijs kristāla formā ir ļoti trausls. Tas dabā ļoti reti sastopams kā tīrs silīcijs. Galvenokārt tas notiek kā oksīds vai silikāts.
Tā kā silīcijs ir aizsargāts ar ārējo oksīda slāni, tas ir mazāk uzņēmīgs pret ķīmiskām reakcijām. Turklāt šim elementam ir nepieciešama augsta temperatūra tā oksidēšanai. Turpretim silīcijs reaģē ar fluoru istabas temperatūrā. Turklāt silīcijs nereaģē ar skābēm, bet reaģē ar koncentrētiem sārmiem.
Attēls 01: Silīcija izskats
Ir daudz silīcija izmantošanas rūpniecībā. Silīcijs ir pusvadītājs, tāpēc to izmanto datoros un elektroniskās ierīcēs. Keramikas, stikla un cementa rūpniecībā tiek izmantoti daudzi silīcija savienojumi, piemēram, silīcija dioksīds vai silikāti.
Kas ir ģermānijs?
Zinātnieks Klemenss Vinklers atrada ģermāniju 1886. gadā. Šo elementu varam apzīmēt ar simbolu Ge, un tā atomskaitlis ir 32. Tas ir periodiskajā tabulā zem Si. Tā elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge ir metaloīds, kura kristāla struktūra ir līdzīga dimanta struktūrai. Tas ir ciets, trausls un pelēkb altā krāsā. Ge kušanas temperatūra ir aptuveni 937 oC, un viršanas temperatūra ir 2830 oC.
Mēs varam dabiski atrast ģermiju zemes garozā. Tas ir atrodams tādos minerālos kā briartīts, germanīts un argirodīts. Tam ir arī pieci dabiski sastopami izotopi. Tomēr Ge ir visizplatītākais izotops, kura pārpilnība ir 36%.
Attēls 02: Germānija izskats
Turklāt šis elements ķīmiski un fizikāli ir līdzīgs silīcijam. Germānija ir stabila gaisā un ūdenī. Turklāt tas nereaģē ar atšķaidītām skābēm un sārmu šķīdumiem. Tāpat kā silīciju, mēs izmantojam germāniju arī kā pusvadītāju materiālu tranzistoros un citās elektroniskās ierīcēs. Turklāt germānijam parasti ir gan +4, gan +2 oksidācijas pakāpes, bet visbiežāk tas notiek +4 stāvoklī. Kad mēs pakļaujam šo elementu gaisa iedarbībai, tas lēnām pārvēršas dioksīda formā GeO2
Kāda ir atšķirība starp silīciju un ģermāniju?
Silīcijs ir ķīmiskais elements ar atomskaitli 14 un ķīmisko simbolu Si, savukārt germānija ir ķīmiskais elements ar atomskaitli 32 un ķīmiskais simbols ir Ge. Galvenā atšķirība starp silīciju un germāniju ir tāda, ka germānijam ir d elektroni, bet silīcijā nav d elektronu. Turklāt silīcija elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 un germānija elektronu konfigurācija ir 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Tāpēc kā būtisku atšķirību starp silīciju un germāniju varam teikt šīs konfigurācijas.
Turklāt germānija atomam ir lielāks rādiuss nekā silīcijam. Bez tam vēl viena ievērojama atšķirība starp silīciju un germāniju ir tā, ka noteiktās temperatūrās germānijā ir vairāk brīvo elektronu nekā silīcijā. Tādējādi germānija vadītspēja ir augstāka.
Kopsavilkums - silīcijs pret ģermāniju
Gan silīcijs, gan germānija ir noderīgi kā pusvadītāji. Tomēr pastāv atšķirības starp silīciju un germāniju. Galvenā atšķirība starp silīciju un germāniju ir tā, ka germānijā ir d elektroni, bet silīcijā nav d elektronu.
