Het belangrijkste verschil tussen silicium en koolstof is dat koolstof een niet-metaal is, terwijl silicium een metalloïde is.
Koolstof en silicium, beide zitten in dezelfde groep (groep 14) van het periodiek systeem. Daarom hebben ze vier elektronen in het buitenste energieniveau. Ze komen voor in twee oxidatietoestanden, +2 en +4. En beide bestaan als gigantische moleculaire roosters.
Wat is silicium?
Silicium is het element met atoomnummer 14, en het staat ook in groep 14 van het periodiek systeem, net onder koolstof. Het heeft het chemische symbool Si. De elektronenconfiguratie is 1s2 2s2 2p6 3s23p2Silicium kan vier elektronen verwijderen en een +4 geladen kation vormen, of het kan deze elektronen delen om vier covalente bindingen te vormen.
Figuur 01: Gezuiverd Silicium
We kunnen silicium karakteriseren als een metalloïde omdat het zowel metalen als niet-metalen eigenschappen heeft. Silicium is een harde en inerte metalloïde vaste stof. Het smeltpunt van silicium is 1414 oC en het kookpunt is 3265 oC. Kristalachtig silicium is erg broos. Het komt zeer zelden voor als puur silicium in de natuur. Het komt voornamelijk voor als het oxide of silicaat. Omdat een buitenste oxidelaag silicium beschermt, is het minder gevoelig voor chemische reacties. het vereist hoge temperaturen om te oxideren. Daarentegen reageert silicium bij kamertemperatuur met fluor. Silicium reageert niet met zuren, maar reageert met geconcentreerde alkaliën.
Bovendien zijn er veel industriële toepassingen van silicium. Silicium is een halfgeleider en is daarom nuttig in computers en elektronische apparaten. Siliciumverbindingen zoals silica of silicaten zijn van groot belang in de keramiek-, glas- en cementindustrie.
Wat is koolstof?
Koolstof is overal. Er zijn miljoenen verbindingen die koolstof bevatten. We kunnen dus zeggen dat koolstof het raamwerk voor ons lichaam is. Een reden hiervoor is het vermogen van koolstof om vier covalente bindingen te vormen met een groot aantal elementen. Deze verbindingen zijn stabiel en kunnen voorkomen als ketens of ringen. Koolstofatomen zijn klein en hierdoor kunnen twee koolstofatomen dichter bij elkaar komen, zodat elektronen in p-orbitalen elkaar kunnen overlappen en meerdere bindingen kunnen vormen.
Figuur 02: Grafiet en diamant
Koolstof heeft atoomnummer zes, en het is een niet-metaal in groep 14 in het periodiek systeem. De elektronenconfiguratie van koolstof is 1s2 2s2 2p2 Koolstof is een zwart/grijze vaste stof. Als pure koolstof zijn de meest voorkomende vormen grafiet, steenkool en diamant. In grafiet vormen hexagonaal gerangschikte koolstofatomen lagen. Er is een kleine opening tussen de lagen en elektronen delokaliseren binnen de lagen. Hierdoor heeft grafiet elektrische geleidbaarheid. Diamant is het hardste mineraal dat we kennen. Dus hierin hecht elke koolstof aan vier andere koolstoffen met covalente bindingen, en deze eenheid herha alt zich om diamanten te vormen. Daarom heeft diamant een stijf tetraëdrisch netwerk. Diamant is een goede thermische geleider en heeft speciale optische eigenschappen.
Wat is het verschil tussen silicium en koolstof?
Silicium is het element met atoomnummer 14, en het zit ook in groep 14 van het periodiek systeem, net onder koolstof, terwijl koolstof het element is met atoomnummer 6, en het zit ook in groep 14 van het periodiek tafel, net boven silicium. Het verschil tussen silicium en koolstof is echter dat de koolstof een niet-metaal is, terwijl het silicium een metalloïde is.
Bovendien hebben koolstof en silicium dezelfde gemeenschappelijke elektronenconfiguratie als s2, p2 Maar er is een verschil tussen silicium en koolstof. In silicium verspreiden de elektronen zich naar het 3e energieniveau, terwijl dit in koolstof alleen naar het 2e energieniveau is. Dit verschil treedt op vanwege koolstof in de 2e periode, maar silicium in de 3e. Siliciumatoom is groter dan het koolstofatoom. Bovendien is een ander verschil tussen silicium en koolstof dat het silicium minder reactief is dan koolstof. Ook komen in de natuur zuivere koolstofverbindingen voor, zoals diamant, grafiet en steenkool. Maar pure siliciumverbindingen worden nauwelijks gevonden. Ze bestaan als oxiden of silicaten.
De onderstaande infographic vat het verschil tussen silicium en koolstof in tabelvorm samen.
Samenvatting – Silicium versus koolstof
Silicium en koolstof zijn twee belangrijke chemische elementen. Er zijn een paar verschillen tussen hen zoals hierboven aangegeven. Het belangrijkste verschil tussen silicium en koolstof is dat koolstof een niet-metaal is, terwijl silicium een metalloïde is.
