Ključna razlika med silicijem in germanijem je, da ima germanij d elektronov, silicij pa nima d elektronov.
Silicij in germanij sta oba v isti skupini (skupina 14) periodnega sistema. Zato imajo štiri elektrone na zunanji energijski ravni. Poleg tega se pojavljajo v dveh oksidacijskih stopnjah, +2 in +4. Silicij in germanij imata podobne fizikalne in kemijske lastnosti, saj sta oba metaloida. Vendar pa je tudi med silicijem in germanijem precejšnja razlika.
Kaj je silicij?
Silicij je kemijski element z atomskim številom 14 in je v skupini 14 periodnega sistema, tik pod ogljikom. Lahko ga označimo s simbolom Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Silicij lahko odstrani štiri elektrone in tvori +4 nabit kation ali pa te elektrone deli, da tvorijo štiri kovalentne vezi.
Poleg tega lahko silicij označimo kot metaloid, ker ima kovinske in nekovinske lastnosti. Je trda in inertna metaloidna trdna snov. Tališče tega kemičnega elementa je 1414 oC, vrelišče pa 3265 oC. Silicij v kristalni obliki je zelo krhek. V naravi obstaja zelo redko kot čisti silicij. Večinoma se pojavlja kot oksid ali silikat.
Ker je silicij zaščiten z zunanjo oksidno plastjo, je manj dovzeten za kemične reakcije. Tudi ta element zahteva visoke temperature za svojo oksidacijo. Nasprotno pa silicij reagira s fluorom pri sobni temperaturi. Poleg tega silicij ne reagira s kislinami, ampak reagira s koncentriranimi alkalijami.
Slika 01: Videz silicija
Obstaja veliko industrijskih uporab silicija. Silicij je polprevodnik, zato se uporablja v računalnikih in elektronskih napravah. Obstaja veliko uporab silicijevih spojin, kot je silicijev dioksid ali silikati, v keramični, steklarski in cementni industriji.
Kaj je germanij?
Znanstvenik Clemens Winkler je leta 1886 odkril germanij. Ta element lahko označimo s simbolom Ge, njegovo atomsko število pa je 32. To je v periodnem sistemu, pod Si. Njegova elektronska konfiguracija je 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge je metaloid, ki ima podobno kristalno strukturo kot diamant. Je trda, krhka in sivo bele barve. Tališče Ge je okoli 937 oC, vrelišče pa 2830 oC.
Germanij lahko najdemo naravno v zemeljski skorji. Prisoten je v mineralih, kot so briartit, germanit in argirodit. Poleg tega ima pet naravno prisotnih izotopov. Vendar je Ge najpogostejši izotop, ki ima 36 % številčnosti.
Slika 02: Videz germanija
Poleg tega je ta element kemično in fizikalno podoben siliciju. Germanij je stabilen v zraku in vodi. Prav tako ne reagira z razredčenimi kislinami in raztopinami alkalij. Tako kot silicij uporabljamo germanij tudi kot polprevodniški material v tranzistorjih in drugih elektronskih napravah. Poleg tega ima germanij običajno oksidacijsko stanje +4 in +2, vendar se najpogosteje pojavlja v stanju +4. Ko ta element izpostavimo zraku, se počasi pretvori v obliko dioksida, GeO2
Kakšna je razlika med silicijem in germanijem?
Silicij je kemijski element z atomskim številom 14 in kemijskim simbolom Si, medtem ko je germanij kemijski element z atomskim številom 32 in kemijskim simbolom Ge. Ključna razlika med silicijem in germanijem je, da ima germanij d elektronov, silicij pa nima d elektronov. Poleg tega je konfiguracija elektronov silicija 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 in elektronska konfiguracija germanija je 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Zato lahko kot bistveno razliko med silicijem in germanijem rečemo te konfiguracije.
Poleg tega ima atom germanija večji polmer kot atom silicija. Poleg tega je druga pomembna razlika med silicijem in germanijem ta, da ima germanij pri določenih temperaturah več prostih elektronov kot silicij. Tako je prevodnost germanija večja.
Povzetek – silicij proti germaniju
Tako silicij kot germanij sta uporabna kot polprevodnika. Vendar pa obstajajo razlike med silicijem in germanijem. Ključna razlika med silicijem in germanijem je, da ima germanij d elektronov, silicij pa nima d elektronov.
