Forskellen mellem silicium og kulstof
Share
Det vigtigste forskel mellem silicium og kulstof er det kulstof er et ikke-metal, mens silicium er en metalloid.
Carbon og silicium er begge i den samme gruppe (gruppe 14) i det periodiske system. Derfor har de fire elektroner i det ydre energiniveau. De forekommer i to oxidationstilstande, +2 og +4. Og begge findes som kæmpe molekylgitter.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Silicon
3. Hvad er kulstof
4. Sammenligning side om side - Silicium vs kulstof i tabelform
5. Resume
Hvad er Silicon?
Silicium er elementet med atomnummer 14, og det er også i gruppe 14 i den periodiske tabel, lige under carbon. Det har det kemiske symbol Si. Dens elektronkonfiguration er 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. Silicium kan fjerne fire elektroner og danne en +4 ladet kation, eller den kan dele disse elektroner til dannelse af fire kovalente bindinger.
Figur 01: Oprenset silicium
Vi kan karakterisere silicium som en metalloid, fordi det har både metal- og ikke-metale egenskaber. Silicium er et hårdt og inert metalloid fast stof. Smeltepunktet for silicium er 1414 oC, og kogepunktet er 3265 oC. Krystallignende silicium er meget sprødt. Det findes meget sjældent som ren silicium i naturen. Det forekommer hovedsageligt som oxid eller silikat. Da et ydre oxidlag beskytter silicium, er det mindre modtageligt for kemiske reaktioner. det kræver høje temperaturer for at oxidere. I modsætning hertil reagerer silicium med fluor ved stuetemperatur. Silicium reagerer ikke med syrer, men reagerer med koncentrerede alkalier.
Der er desuden masser af industrielle anvendelser af silicium. Silicium er derfor en halvleder, derfor nyttig i computere og elektroniske enheder. Siliciumforbindelser som silica eller silicater er vidt vigtige inden for keramik, glas og cementindustrien.
Hvad er kulstof?
Kulstof er overalt. Der er millioner af forbindelser, der indeholder kulstof. Således kan vi sige, at kulstof er rammen for vores krop. En af grundene hertil er kulstofens evne til at danne fire kovalente bindinger med et stort antal elementer. Disse forbindelser er stabile og kan forekomme som enten kæder eller ringe. Kulstofatomer er små, og dette gør det muligt for to carbonatomer at komme nærmere, så elektroner i p orbitaler kan overlappe hinanden og danne flere bindinger.
Figur 02: Grafit og diamant
Carbon har atom nummer seks, og det er en ikke-metal i gruppe 14 i den periodiske tabel. Elektronkonfigurationen af kulstof er 1s2 2s2 2p2. Carbon er en sort / grå farve solid. Som rent kulstof er de mest almindelige former grafit, kul og diamant. I grafit danner hexagonalt arrangerede carbonatomer lag. Der er et lille mellemrum mellem lagene, og elektroner lokaliserer sig inden for lagene. På grund af dette har grafit elektrisk ledningsevne. Diamond er det hårdeste mineral, vi kender. I dette bundes hvert kulstof således til fire andre kulhydrater med kovalente bindinger, og denne enhed gentages for at danne diamanter. Derfor har diamant et stift tetraedralt netværk. Diamond er en god termisk leder, og den har specielle optiske egenskaber.
Hvad er forskellen mellem silicium og kulstof?
Silicium er elementet med atomnummer 14, og det er også i gruppe 14 i den periodiske tabel, lige under carbon, hvorimod carbon er elementet med atomnummer 6, og det er også i gruppen 14 i det periodiske system, lige over silicium . Forskellen mellem silicium og kulstof er imidlertid, at kulstoffet er et ikke-metal, mens silicium er et metalloid.
Endvidere har carbon og silicium den samme fælles elektronkonfiguration som s2, p2. Men der er forskel mellem silicium og kulstof. I silicium spreder elektronerne sig til det 3. energiniveau, mens det i kulstof kun er til det 2. energiniveau. Denne forskel opstår på grund af kulstof i 2. periode, men silicium i 3.. Siliciumatom er større end carbonatomet. Desuden er en anden forskel mellem silicium og carbon, at siliciumet er mindre reaktivt end carbon. Endvidere forekommer rene kulstofforbindelser i naturen, såsom diamant, grafit og kul. Men rene siliciumforbindelser findes næppe. De findes som oxider eller silicater.
Nedenstående inforgrafisk opsummerer forskellen mellem silicium og kulstof i tabelform.
Resume - Silicon vs Carbon
Silicium og kulstof er to vigtige kemiske elementer. Der er nogle få forskelle mellem dem som angivet ovenfor. Den vigtigste forskel mellem silicium og kulstof er, at kulstof er en ikke-metal, mens silicium er en metalloid.
Reference:
1. "Silicium." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6. oktober 2018. Tilgængelig her
2. "Carbon." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. oktober 2018. Tilgængelig her
Billede høflighed:
1. ”SiliconCroda” af Enricoros (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. ”Grafit og diamant med skala” Af Robert Lavinsky (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
