Unterschied zwischen Silizium und Germanium

Das Hauptunterschied zwischen Silizium und Germanium liegt das Germanium hat d Elektronen, aber Silizium hat keine d Elektronen.

Silizium und Germanium sind beide in derselben Gruppe (Gruppe 14) des Periodensystems. Daher haben sie vier Elektronen im äußeren Energieniveau. Darüber hinaus treten sie in zwei Oxidationsstufen auf, +2 und +4. Silizium und Germanium haben ähnliche physikalische und chemische Eigenschaften, da beide Metalloide sind. Es gibt jedoch auch einen beträchtlichen Unterschied zwischen Silizium und Germanium.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Silizium?
3. Was ist Germanium?
4. Side-by-Side-Vergleich - Silizium gegen Germanium in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist Silizium??

Silizium ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 14 und liegt in der Gruppe 14 des Periodensystems genau unter Kohlenstoff. Wir können es mit dem Symbol Si bezeichnen. 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.

Darüber hinaus können wir Silizium als Metalloid charakterisieren, da es sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften besitzt. Es ist ein harter und inerter metalloider Feststoff. Der Schmelzpunkt dieses chemischen Elements liegt bei 1414 ^OC und der Siedepunkt beträgt 3265 ^OC. Silizium in kristalliner Form ist sehr spröde. Es existiert sehr selten als reines Silizium in der Natur. Hauptsächlich kommt es als Oxid oder Silikat vor.

Da das Silizium mit einer äußeren Oxidschicht geschützt ist, ist es weniger anfällig für chemische Reaktionen. Dieses Element erfordert auch hohe Temperaturen für seine Oxidation. Im Gegensatz dazu reagiert Silizium bei Raumtemperatur mit Fluor. Außerdem reagiert Silizium nicht mit Säuren, sondern reagiert mit konzentrierten Alkalien.

Abbildung 01: Aussehen von Silizium

Es gibt viele industrielle Anwendungen von Silizium. Silizium ist daher ein Halbleiter, der in Computern und elektronischen Geräten verwendet wird. In der Keramik-, Glas- und Zementindustrie werden Siliziumverbindungen wie Kieselsäure oder Silikate vielfältig eingesetzt.

Was ist Germanium??

Der Wissenschaftler Clemens Winkler hat Germanium 1886 gefunden. Wir können dieses Element mit dem Symbol Ge bezeichnen, und seine Ordnungszahl ist 32. Dies ist im Periodensystem unterhalb von Si. Seine Elektronenkonfiguration ist 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge ist ein Metalloid mit einer Kristallstruktur ähnlich der des Diamanten. Es ist hart, spröde und grauweiß. Der Schmelzpunkt von Ge liegt bei 937 ^OC und der Siedepunkt ist 2830 ^OC.

Wir können Germanium natürlich in der Erdkruste finden. Es ist in Mineralien wie Briartit, Germanit und Argyrodit vorhanden. Es hat auch fünf natürlich vorkommende Isotope. Ge ist jedoch das häufigste Isotop mit 36% Abundanz.

Abbildung 02: Aussehen von Germanium

Außerdem ist dieses Element chemisch und physikalisch dem Silizium ähnlich. Germanium ist in Luft und Wasser stabil. Es reagiert auch nicht mit verdünnten Säuren und Laugen. Wie Silizium verwenden wir Germanium auch als Halbleitermaterial in Transistoren und anderen elektronischen Geräten. Darüber hinaus weist Germanium im Allgemeinen sowohl Oxidationszustände von +4 als auch von +2 auf, am häufigsten jedoch im +4-Zustand. Wenn wir dieses Element der Luft aussetzen, wandelt es sich langsam in die Dioxidform GeO um₂.

Was ist der Unterschied zwischen Silizium und Germanium??

Silizium ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 14 und dem chemischen Symbol Si, während Germanium ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 32 ist und das chemische Symbol Ge ist. Der Hauptunterschied zwischen Silizium und Germanium besteht darin, dass Germanium d-Elektronen hat, Silizium jedoch keine d-Elektronen. Darüber hinaus ist die Elektronenkonfiguration von Silizium 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² und die Elektronenkonfiguration von Germanium ist 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Daher können diese Konfigurationen als signifikanter Unterschied zwischen Silizium und Germanium bezeichnet werden.

Außerdem hat das Germaniumatom einen größeren Radius als Silizium. Abgesehen davon ist ein weiterer bemerkenswerter Unterschied zwischen Silizium und Germanium, dass Germanium bei bestimmten Temperaturen mehr freie Elektronen als Silizium hat. Somit ist die Leitfähigkeit von Germanium höher.

Zusammenfassung - Silicon vs Germanium

Sowohl Silizium als auch Germanium sind als Halbleiter nützlich. Es gibt jedoch Unterschiede zwischen Silizium und Germanium. Der Hauptunterschied zwischen Silizium und Germanium besteht darin, dass das Germanium d-Elektronen hat, während Silizium keine d-Elektronen hat.

Referenz:

1. Britannica, die Herausgeber der Enzyklopädie. "Silicon". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18. Januar 2018. Hier verfügbar  
2. Texttexte. "Chemie des Germaniums (Z = 32)." Chemie LibreTexts, National Science Foundation, 26. November 2018. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. ”Silizium (14 Si)” durch hochauflösende Bilder chemischer Elemente (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia  
2. "Germanium (32 Ge)" durch hochauflösende Bilder chemischer Elemente (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia