Het belangrijkste verschil tussen silicium en germanium is dat het germanium d-elektronen heeft, maar silicium geen d-elektronen.
Silicium en germanium zitten beide in dezelfde groep (groep 14) van het periodiek systeem. Daarom hebben ze vier elektronen in het buitenste energieniveau. Bovendien komen ze voor in twee oxidatietoestanden, +2 en +4. Silicium en germanium hebben vergelijkbare fysische en chemische kenmerken, aangezien beide metalloïden zijn. Er is echter ook een aanzienlijk verschil tussen silicium en germanium.
Wat is silicium?
Silicium is een scheikundig element met atoomnummer 14 en staat in groep 14 van het periodiek systeem, net onder koolstof. We kunnen het aanduiden met het symbool Si. De elektronenconfiguratie is 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Silicium kan vier elektronen verwijderen en een +4 geladen kation vormen, of het kan deze elektronen delen om vier covalente bindingen te vormen.
Bovendien kunnen we silicium karakteriseren als een metalloïde omdat het zowel metalen als niet-metalen eigenschappen heeft. Het is een harde en inerte metalloïde vaste stof. Het smeltpunt van dit chemische element is 1414 oC en het kookpunt is 3265 oC. Silicium in kristalvorm is erg broos. Het komt zeer zelden voor als puur silicium in de natuur. Het komt voornamelijk voor als het oxide of silicaat.
Omdat het silicium wordt beschermd met een buitenste oxidelaag, is het minder gevoelig voor chemische reacties. Ook vereist dit element hoge temperaturen voor zijn oxidatie. Daarentegen reageert silicium bij kamertemperatuur met fluor. Verder reageert Silicium niet met zuren maar met geconcentreerde logen.
Figuur 01: Uiterlijk van silicium
Er zijn veel industriële toepassingen van silicium. Silicium is een halfgeleider en wordt daarom gebruikt in computers en elektronische apparaten. Er zijn veel toepassingen van siliciumverbindingen zoals silica of silicaten in de keramiek-, glas- en cementindustrie.
Wat is Germanium?
De wetenschapper Clemens Winkler vond Germanium in 1886. We kunnen dit element aanduiden met het symbool Ge, en het atoomnummer is 32. Dit staat in het periodiek systeem, onder Si. De elektronenconfiguratie is 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge is een metalloïde met een kristalstructuur die lijkt op die van diamant. Het is hard, broos en heeft een grijswitte kleur. Het smeltpunt van Ge ligt rond 937 oC en het kookpunt is 2830 oC.
We kunnen Germanium van nature in de aardkorst vinden. Het is aanwezig in mineralen zoals briartiet, germaniet en argyrodiet. Het heeft ook vijf natuurlijk voorkomende isotopen. Ge is echter de meest voorkomende isotoop, met een overvloed aan 36%.
Figuur 02: Uiterlijk van Germanium
Bovendien is dit element chemisch en fysiek vergelijkbaar met silicium. Germanium is stabiel in de lucht en in het water. Het reageert ook niet met verdunde zuren en alkalische oplossingen. Net als silicium gebruiken we Germanium ook als halfgeleidermateriaal in transistors en andere elektronische apparaten. Bovendien heeft Germanium gewoonlijk zowel +4 als +2 oxidatietoestanden, maar komt het meest voor in +4 toestand. Wanneer we dit element aan lucht blootstellen, wordt het langzaam omgezet in de dioxidevorm, GeO2
Wat is het verschil tussen silicium en germanium?
Silicium is een chemisch element met atoomnummer 14 en chemisch symbool Si, terwijl germanium een chemisch element is met atoomnummer 32 en chemisch symbool Ge. Het belangrijkste verschil tussen silicium en germanium is dat germanium d-elektronen heeft, maar silicium geen d-elektronen. Verder is de elektronenconfiguratie van silicium 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 en de elektronenconfiguratie van germanium is 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Daarom, als een significant verschil tussen silicium en germanium, kunnen we deze configuraties zeggen.
Bovendien heeft een germaniumatoom een grotere straal dan silicium. Afgezien daarvan is een ander opmerkelijk verschil tussen silicium en germanium dat germanium bij bepaalde temperaturen meer vrije elektronen heeft dan silicium. De geleidbaarheid van germanium is dus hoger.
Samenvatting – Silicium versus Germanium
Zowel silicium als germanium zijn bruikbaar als halfgeleiders. Er zijn echter verschillen tussen silicium en germanium. Het belangrijkste verschil tussen silicium en germanium is dat het germanium d-elektronen heeft, maar silicium geen d-elektronen.
