Differenza tra silicio e germanio

Il differenza fondamentale tra silicio e germanio è quello Il germanio ha d elettroni, ma il silicio non ha alcun d elettrone.

Silicio e germanio, sono entrambi nello stesso gruppo (gruppo 14) della tavola periodica. Quindi, hanno quattro elettroni nel livello di energia esterna. Inoltre, si verificano in due stati di ossidazione, +2 e +4. Il silicio e il germanio condividono caratteristiche fisiche e chimiche simili poiché entrambi sono metalloidi. Tuttavia, vi è una notevole differenza tra silicio e germanio.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è il silicio
3. Cos'è il germanio
4. Confronto affiancato - Silicio vs Germanio in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è il silicio?

Il silicio è un elemento chimico con numero atomico 14, ed è nel gruppo 14 della tavola periodica, appena sotto il carbonio. Possiamo denotarlo con il simbolo Si. La sua configurazione elettronica è 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². Il silicio può rimuovere quattro elettroni e formare un catione carico +4, oppure può condividere questi elettroni per formare quattro legami covalenti.

Inoltre, possiamo caratterizzare il silicio come metalloide perché ha proprietà sia metalliche che non metalliche. È un solido metalloido duro e inerte. Il punto di fusione di questo elemento chimico è il 1414 ^oC, e il punto di ebollizione è 3265 ^oC. Il silicio in cristalli è molto fragile. Esiste molto raramente come puro silicio in natura. Principalmente, si presenta come l'ossido o il silicato.

Poiché il silicio è protetto con uno strato esterno di ossido, è meno suscettibile alle reazioni chimiche. Inoltre, questo elemento richiede alte temperature per la sua ossidazione. Al contrario, il silicio reagisce con il fluoro a temperatura ambiente. Inoltre, il silicio non reagisce con gli acidi ma reagisce con alcali concentrati.

Figura 01: Aspetto del silicio

Ci sono molti usi industriali del silicio. Il silicio è un semiconduttore, quindi, utilizza in computer e dispositivi elettronici. Ci sono molti usi di composti di silicio come silice o silicati nelle industrie di ceramica, vetro e cemento.

Cos'è il germanio?

Lo scienziato Clemens Winkler trovò Germanio nel 1886. Possiamo denotare questo elemento con il simbolo Ge, e il suo numero atomico è 32. Questo è nella tavola periodica, sotto Si. La sua configurazione elettronica è 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge è un metalloide con una struttura cristallina simile a quella del diamante. È duro, fragile e ha un colore grigio-bianco. Il punto di fusione di Ge è intorno al 937 ^oC, e il punto di ebollizione è 2830 ^oC.

Possiamo trovare germanio naturalmente nella crosta terrestre. È presente in minerali come la briartite, la germanite e l'argirodite. Inoltre, ha anche cinque isotopi naturali. Tuttavia, Ge è l'isotopo più comune, che ha un'abbondanza del 36%.

Figura 02: aspetto del germanio

Inoltre, questo elemento è chimicamente e fisicamente simile al silicio. Il germanio è stabile nell'aria e nell'acqua. Inoltre, non reagisce con acidi diluiti e soluzioni alcaline. Come il silicio, utilizziamo il germanio anche come materiale semiconduttore nei transistor e in altri dispositivi elettronici. Inoltre, il germanio ha comunemente entrambi gli stati di ossidazione +4 e +2, ma più comunemente si verificano nello stato di +4. Quando esponiamo questo elemento all'aria, converte lentamente nella forma di diossido, GeO₂.

Qual è la differenza tra silicio e germanio?

Il silicio è un elemento chimico con numero atomico 14 e simbolo chimico Si mentre il germanio è un elemento chimico con numero atomico 32 e il simbolo chimico è Ge. La differenza chiave tra silicio e germanio è che il germanio ha d elettroni, ma il silicio non ha alcun d elettrone. Inoltre, la configurazione degli elettroni del silicio è 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² e la configurazione elettronica del germanio è 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Pertanto, come una differenza significativa tra silicio e germanio, possiamo dire queste configurazioni.

Inoltre, l'atomo di germanio ha un raggio più grande del silicio. Oltre a ciò, un'altra notevole differenza tra silicio e germanio è che, a certe temperature, il germanio ha più elettroni liberi del silicio. Quindi, la conducibilità del germanio è più alta.

Riepilogo: Silicon vs Germanio

Sia il silicio che il germanio sono utili come semiconduttori. Tuttavia, ci sono differenze tra silicio e germanio. La differenza chiave tra silicio e germanio è che il germanio ha d elettroni, ma il silicio non ha alcun d elettrone.

Riferimento:

1. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Silicio". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18 gennaio 2018. Disponibile qui  
2. Libretexts. "Chimica del germanio (Z = 32)." Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 novembre 2018. Disponibile qui  

Cortesia dell'immagine:

1. "Silicon (14 Si)" di immagini ad alta risoluzione di elementi chimici (CC BY 3.0) attraverso Commons Wikimedia  
2. "Germanio (32 Ge)" di immagini ad alta risoluzione di elementi chimici (CC BY 3.0) attraverso Commons Wikimedia