الفرق الرئيسي بين السيليكون والجرمانيوم هو أن الجرمانيوم لديه إلكترونات د ، لكن السيليكون لا يحتوي على أي إلكترونات د.

السيليكون والجرمانيوم ، كلاهما في نفس المجموعة (المجموعة 14) من الجدول الدوري. وبالتالي ، لديهم أربعة إلكترونات في مستوى الطاقة الخارجية. علاوة على ذلك ، تحدث في حالتين للأكسدة ، +2 و +4. تشترك السيليكون والجرمانيوم في الخصائص الفيزيائية والكيميائية المماثلة حيث أن كلاهما عبارة عن فلزات. ومع ذلك ، هناك فرق كبير بين السيليكون والجرمانيوم كذلك.

محتويات

1. نظرة عامة والفرق الرئيسي
2. ما هو السيليكون
3. ما هو الجرمانيوم
4. جنبا إلى جنب مقارنة - السيليكون مقابل الجرمانيوم في شكل جدولي
5. ملخص

ما هو السيليكون؟

السيليكون عنصر كيميائي برقم ذري 14 ، وهو في المجموعة 14 من الجدول الدوري ، أسفل الكربون مباشرة. يمكننا أن نشير إليه بالرمز Si. تكوين الإلكترون هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. يمكن للسيليكون إزالة أربعة إلكترونات وتشكيل كاتيون +4 مشحون ، أو يمكنه مشاركة هذه الإلكترونات لتشكيل أربع روابط تساهمية.

علاوة على ذلك ، يمكننا وصف السيليكون بأنه ميتالويد لأنه يحتوي على خواص معدنية وغير معدنية. وهي مادة صلبة وخاملة ميتالويد. نقطة الانصهار لهذا العنصر الكيميائي هي 1414 درجة مئوية ، ونقطة الغليان هي 3265 درجة مئوية. السيليكون في شكل الكريستال هش للغاية. نادرًا ما يوجد السيليكون النقي في الطبيعة. بشكل رئيسي ، يحدث كأكسيد أو سيليكات.

نظرًا لأن السيليكون محمي بطبقة أوكسيد خارجية ، فهو أقل عرضة للتفاعلات الكيميائية. أيضا ، هذا العنصر يتطلب درجات حرارة عالية للأكسدة. في المقابل ، يتفاعل السيليكون مع الفلور في درجة حرارة الغرفة. علاوة على ذلك ، لا يتفاعل السيليكون مع الأحماض ولكنه يتفاعل مع القلويات المركزة.

هناك الكثير من الاستخدامات الصناعية للسيليكون. السيليكون هو أشباه الموصلات ، وبالتالي ، تستخدم في أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية. هناك العديد من الاستخدامات لمركبات السيليكون مثل السيليكا أو السيليكات في صناعات السيراميك والزجاج والأسمنت.

ما هو الجرمانيوم؟

وجد العالم كليمنس وينكلر الجرمانيوم في عام 1886. يمكننا أن نشير إلى هذا العنصر بالرمز Ge ، ورقمه الذري هو 32. وهذا في الجدول الدوري ، تحت Si. تكوينه الإلكترون هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2. Ge عبارة عن فلزية لها بنية بلورية مشابهة لتلك الموجودة بالماس. إنه صعب وهش وله لون رمادي-أبيض. تبلغ درجة انصهار Ge حوالي 937 درجة مئوية ، ونقطة الغليان هي 2830 درجة مئوية.

يمكننا أن نجد الجرمانيوم بشكل طبيعي في قشرة الأرض. وهو موجود في المعادن مثل البرياريت ، والجرمانيت ، وأروجروديت. أيضا ، لديه خمسة النظائر التي تحدث بشكل طبيعي ، كذلك. ومع ذلك ، فإن Ge هو النظير الأكثر شيوعًا ، والذي يحتوي على وفرة بنسبة 36٪.

علاوة على ذلك ، يشبه هذا العنصر كيميائيا وفيزيائيا إلى السيليكون. الجرمانيوم مستقر في الهواء والماء. أيضًا ، لا يتفاعل مع الأحماض المخففة والمحاليل القلوية. مثل السيليكون ، نستخدم الجرمانيوم أيضًا كمواد أشباه الموصلات في الترانزستورات والأجهزة الإلكترونية الأخرى. علاوة على ذلك ، فإن الجرمانيوم يشتمل عادة على حالات أكسدة +4 و +2 ، ولكن الأكثر شيوعًا يحدث في حالة +4. عندما نعرض هذا العنصر للهواء ، فإنه يتحول ببطء إلى شكل ثاني أكسيد ، GeO2.

ما هو الفرق بين السيليكون والجرمانيوم؟

السيليكون عنصر كيميائي برقم ذري 14 ورمز كيميائي Si بينما الجرمانيوم عنصر كيميائي برقم ذري 32 والرمز الكيميائي هو Ge. الفرق الرئيسي بين السيليكون والجرمانيوم هو أن الجرمانيوم لديه إلكترونات د ، لكن السيليكون لا يحتوي على أي إلكترونات د. علاوة على ذلك ، فإن تكوين الإلكترونات من السيليكون هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 وتكوين الإلكترون من الجرمانيوم هو 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2. لذلك ، كفرق كبير بين السيليكون والجرمانيوم ، يمكننا أن نقول هذه التكوينات.

علاوة على ذلك ، تمتلك ذرة الجرمانيوم نصف قطر أكبر من السيليكون. بصرف النظر عن ذلك ، هناك اختلاف آخر ملحوظ بين السيليكون والجرمانيوم هو أنه في درجات حرارة معينة ، يكون للجرمانيوم إلكترونات حرة أكثر من السيليكون. وبالتالي ، الموصلية الجرمانيوم أعلى.

الفرق بين السيليكون والجرمانيوم في شكل جدولي

ملخص - السيليكون مقابل الجرمانيوم

كل من السيليكون والجرمانيوم مفيدة كأشباه الموصلات. ومع ذلك ، هناك اختلافات بين السيليكون والجرمانيوم. الفرق الرئيسي بين السيليكون والجرمانيوم هو أن الجرمانيوم لديه إلكترونات د ، لكن السيليكون لا يحتوي على أي إلكترونات د.

مرجع:

1. بريتانيكا ، محرري الموسوعة. "السيليكون". Encyclopædia Britannica ، Encyclopædia Britannica، Inc. ، 18 يناير 2018. متاح هنا
2. Libretexts. "كيمياء الجرمانيوم (Z = 32)". كيمياء LibreTexts ، المؤسسة الوطنية للعلوم ، 26 نوفمبر 2018. متاح هنا

الصورة مجاملة:

1. "سيليكون (14 Si)" بواسطة صور عالية الدقة للعناصر الكيميائية (CC BY 3.0) عبر ويكيميديا ​​كومنز
2. "الجرمانيوم (32 Ge)" بواسطة صور عالية الدقة للعناصر الكيميائية (CC BY 3.0) عبر ويكيميديا ​​كومنز