Sự khác biệt chính giữa silicon và germanium là Germanium có d electron, nhưng Silicon không có d electron nào.
Silicon và germani, đều nằm trong cùng một nhóm (nhóm 14) của bảng tuần hoàn. Do đó, chúng có bốn electron ở mức năng lượng bên ngoài. Hơn nữa, chúng xảy ra ở hai trạng thái oxy hóa, +2 và +4. Silicon và germani có các đặc điểm vật lý và hóa học giống nhau vì cả hai đều là kim loại. Tuy nhiên, cũng có sự khác biệt đáng kể giữa silicon và germani.
Silicon là gì?
Silicon là một nguyên tố hóa học có số nguyên tử 14, và nó nằm trong nhóm 14 của bảng tuần hoàn, chỉ sau cacbon. Chúng ta có thể biểu thị nó bằng ký hiệu Si. Cấu hình electron của nó là 1s22s22p63s2 3p2Silicon có thể loại bỏ bốn điện tử và tạo thành cation mang điện +4, hoặc nó có thể chia sẻ các điện tử này để tạo thành bốn liên kết cộng hóa trị.
Hơn nữa, chúng ta có thể mô tả silicon là một kim loại vì nó có cả tính chất kim loại và phi kim. Nó là một chất rắn kim loại cứng và trơ. Điểm nóng chảy của nguyên tố hóa học này là 1414oC, và nhiệt độ sôi là 3265oC. Silicon ở dạng tinh thể rất giòn. Nó rất hiếm khi tồn tại dưới dạng silicon tinh khiết trong tự nhiên. Chủ yếu, nó xuất hiện dưới dạng oxit hoặc silicat.
Vì silicon được bảo vệ bằng một lớp oxit bên ngoài nên nó ít bị phản ứng hóa học hơn. Ngoài ra, nguyên tố này cần nhiệt độ cao cho quá trình oxy hóa của nó. Ngược lại, silic phản ứng với flo ở nhiệt độ phòng. Hơn nữa, Silicon không phản ứng với axit nhưng phản ứng với kiềm đậm đặc.
Hình 01: Sự xuất hiện của Silicon
Có rất nhiều ứng dụng công nghiệp của silicon. Silicon là một chất bán dẫn, do đó, được sử dụng trong máy tính và các thiết bị điện tử. Các hợp chất silic như silica hoặc silicat có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp gốm sứ, thủy tinh và xi măng.
Germanium là gì?
Nhà khoa học Clemens Winkler đã tìm ra Germanium vào năm 1886. Chúng ta có thể biểu thị nguyên tố này bằng ký hiệu Ge, và số hiệu nguyên tử của nó là 32. Đây là nguyên tố trong bảng tuần hoàn, bên dưới Si. Cấu hình electron của nó là 1s22s22p63s2 3p64s23d104p2Ge là một kim loại có cấu trúc tinh thể tương tự như cấu trúc của kim cương. Nó cứng, giòn và có màu trắng xám. Điểm nóng chảy của Ge là khoảng 937oC, và nhiệt độ sôi là 2830oC.
Chúng ta có thể tìm thấy Germanium tự nhiên trong vỏ trái đất. Nó có trong các khoáng chất như briartite, germanite và argyrodite. Ngoài ra, nó cũng có năm đồng vị tự nhiên. Tuy nhiên, Ge là đồng vị phổ biến nhất, có 36% độ phong phú.
Hình 02: Sự xuất hiện của Germanium
Hơn nữa, nguyên tố này tương tự về mặt hóa học và vật lý với silicon. Gecmani bền trong không khí và nước. Ngoài ra, nó không phản ứng với axit loãng và dung dịch kiềm. Giống như Silicon, chúng tôi sử dụng Germanium làm vật liệu bán dẫn trong bóng bán dẫn và các thiết bị điện tử khác. Hơn nữa, Germanium thường có cả hai trạng thái oxy hóa +4 và +2, nhưng thường xảy ra nhất ở trạng thái +4. Khi chúng ta để nguyên tố này tiếp xúc với không khí, nó từ từ chuyển đổi thành dạng đioxit, GeO2
Sự khác biệt giữa Silicon và Germanium là gì?
Silicon là nguyên tố hóa học có số nguyên tử 14 và ký hiệu hóa học là Si trong khi gecmani là nguyên tố hóa học có số nguyên tử 32 và ký hiệu hóa học là Ge. Sự khác biệt cơ bản giữa silicon và germanium là Germanium có d electron, nhưng Silicon không có d electron nào. Hơn nữa, cấu hình electron của silicon là 1s22s22p63s23p2và cấu hình electron của gecmani là 1s22s22p63s23p64s23d 104p2Do đó, là sự khác biệt đáng kể giữa silicon và germani, chúng ta có thể nói những cấu hình này.
Hơn nữa, nguyên tử germani có bán kính lớn hơn silicon. Ngoài ra, một sự khác biệt đáng chú ý khác giữa silicon và germani là ở một số nhiệt độ nhất định, germani có nhiều electron tự do hơn silicon. Do đó, độ dẫn điện của gecmani cao hơn.
Tóm tắt - Silicon vs Germanium
Cả silicon và germani đều hữu ích như chất bán dẫn. Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa silicon và germani. Sự khác biệt cơ bản giữa silicon và germanium là Germanium có d electron, nhưng Silicon không có d electron nào.
