Unterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff

Das Hauptunterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff ist das Kohlenstoff ist ein Nichtmetall, während das Silizium ein Metalloid ist.

Kohlenstoff und Silizium sind beide in derselben Gruppe (Gruppe 14) des Periodensystems. Daher haben sie vier Elektronen im äußeren Energieniveau. Sie treten in zwei Oxidationsstufen auf, +2 und +4. Und beide existieren als riesige Molekülgitter.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Silizium?
3. Was ist Kohlenstoff?
4. Side-by-Side-Vergleich - Silizium in einer tabellarischen Form
5. Zusammenfassung

Was ist Silizium??

Silizium ist das Element mit der Ordnungszahl 14, und es befindet sich ebenfalls in der Gruppe 14 des Periodensystems, knapp unter Kohlenstoff. Es hat das chemische Symbol Si. Seine Elektronenkonfiguration ist 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². Silizium kann vier Elektronen entfernen und ein +4 geladenes Kation bilden oder diese Elektronen teilen, um vier kovalente Bindungen zu bilden.

Abbildung 01: Gereinigtes Silizium

Wir können Silizium als Metalloid charakterisieren, weil es sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften hat. Silizium ist ein harter und inerter metalloidischer Feststoff. Der Schmelzpunkt von Silizium beträgt 1414 ^OC und der Siedepunkt beträgt 3265 ^OC. Kristallartiges Silizium ist sehr spröde. Es existiert sehr selten als reines Silizium in der Natur. Hauptsächlich kommt es als Oxid oder Silikat vor. Da eine äußere Oxidschicht Silizium schützt, ist sie weniger anfällig für chemische Reaktionen. Zum Oxidieren sind hohe Temperaturen erforderlich. Im Gegensatz dazu reagiert Silizium bei Raumtemperatur mit Fluor. Silizium reagiert nicht mit Säuren, sondern reagiert mit konzentrierten Alkalien.

Darüber hinaus gibt es viele industrielle Anwendungen von Silizium. Silizium ist daher ein Halbleiter, der in Computern und elektronischen Geräten nützlich ist. Siliziumverbindungen wie Kieselsäure oder Silikate sind in der Keramik-, Glas- und Zementindustrie von großer Bedeutung.

Was ist Kohlenstoff??

Kohlenstoff ist überall. Es gibt Millionen von Verbindungen, die Kohlenstoff enthalten. Wir können also sagen, dass Kohlenstoff der Rahmen für unseren Körper ist. Ein Grund dafür ist die Fähigkeit von Kohlenstoff, vier kovalente Bindungen mit einer großen Anzahl von Elementen einzugehen. Diese Verbindungen sind stabil und können entweder als Ketten oder Ringe vorkommen. Die Kohlenstoffatome sind klein, wodurch sich zwei Kohlenstoffatome näher kommen können, so dass sich Elektronen in p-Orbitalen überlappen können, um Mehrfachbindungen zu bilden.

Abbildung 02: Graphit und Diamant

Kohlenstoff hat die Ordnungszahl sechs und ist in der Gruppe 14 des Periodensystems ein Nichtmetall. Die Elektronenkonfiguration von Kohlenstoff beträgt 1s² 2s² 2p². Carbon ist ein schwarz / grauer Farbkörper. Als reiner Kohlenstoff sind die häufigsten Formen Graphit, Kohle und Diamant. In Graphit bilden hexagonal angeordnete Kohlenstoffatome Schichten. Es gibt eine kleine Lücke zwischen den Schichten, und Elektronen werden innerhalb der Schichten delokalisiert. Aus diesem Grund hat Graphit eine elektrische Leitfähigkeit. Diamant ist das härteste Mineral, das wir kennen. Somit bindet sich jeder Kohlenstoff an vier andere Kohlenstoffe mit kovalenten Bindungen, und diese Einheit wiederholt sich, um Diamanten zu bilden. Daher hat Diamant ein starres tetraedrisches Netzwerk. Diamant ist ein guter Wärmeleiter und hat besondere optische Eigenschaften.

Was ist der Unterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff?

Silizium ist das Element mit der Ordnungszahl 14, und es ist auch in der Gruppe 14 des Periodensystems, knapp unter Kohlenstoff, während Kohlenstoff das Element mit der Ordnungszahl 12 ist, und es ist auch in der Gruppe 14 des Periodensystems, genau darüber Silizium. Der Unterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff besteht jedoch darin, dass der Kohlenstoff ein Nichtmetall ist, während das Silizium ein Metalloid ist.

Außerdem haben Kohlenstoff und Silizium die gleiche gemeinsame Elektronenkonfiguration wie s², p². Es besteht jedoch ein Unterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff. In Silizium breiten sich die Elektronen auf das 3. Energieniveau aus, während es bei Kohlenstoff nur auf das 2. Energieniveau geht. Dieser Unterschied tritt aufgrund von Kohlenstoff in der 2. Periode auf, Silizium in der 3. Periode. Das Siliziumatom ist größer als das Kohlenstoffatom. Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff darin, dass Silizium weniger reaktiv ist als Kohlenstoff. In der Natur kommen auch reine Kohlenstoffverbindungen wie Diamant, Graphit und Kohle vor. Aber reine Siliziumverbindungen sind kaum zu finden. Sie existieren als Oxide oder Silikate.

Die folgende Information fasst den Unterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff in Tabellenform zusammen.

Zusammenfassung - Silicon vs Carbon

Silizium und Kohlenstoff sind zwei wichtige chemische Elemente. Es gibt wenige Unterschiede zwischen ihnen, wie oben angegeben. Der Hauptunterschied zwischen Silizium und Kohlenstoff besteht darin, dass Kohlenstoff ein Nichtmetall ist, während Silizium ein Metalloid ist.

Referenz:

1. „Silizium“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6. Oktober 2018. Hier verfügbar 
2. „Carbon“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. Oktober 2018. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. ”SiliconCroda” von Enricoros (Public Domain) über Commons Wikimedia  
2. ”Graphit und Diamant mit Skala” von Robert Lavinsky (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia