Forskellen mellem silicium og kulstof

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

Nøgleforskellen mellem silicium og kulstof er, at kulstoffet er et ikke-metal, mens siliciumet er et metalloid.

Carbon og silicium, begge er i den samme gruppe (gruppe 14) i det periodiske system. Derfor har de fire elektroner i det ydre energiniveau. De forekommer i to oxidationstilstande, +2 og +4. Og begge eksisterer som gigantiske molekylære gitter.

Hvad er silicium?

Silicon er grundstoffet med atomnummer 14, og det er også i gruppe 14 i det periodiske system, lige under kulstof. Det har det kemiske symbol Si. Dens elektronkonfiguration er 1s² 2s² 2p⁶ 3s^23p2^{Silicium kan fjerne fire elektroner og danne en +4 ladet kation, eller det kan dele disse elektroner for at danne fire kovalente bindinger.}

Figur 01: Renset silicium

Vi kan karakterisere silicium som et metalloid, fordi det har både metal- og ikke-metalegenskaber. Silicium er et hårdt og inert metalloid fast stof. Smeltepunktet for silicium er 1414 ^oC, og kogepunktet er 3265 ^{oC. Krystallignende silicium er meget skørt. Det findes meget sjældent som rent silicium i naturen. Hovedsageligt forekommer det som oxid eller silikat. Da et ydre oxidlag beskytter silicium, er det mindre modtageligt for kemiske reaktioner. det kræver høje temperaturer at oxidere. I modsætning hertil reagerer silicium med fluor ved stuetemperatur. Silicium reagerer ikke med syrer, men reagerer med koncentrerede alkalier.}

Desuden er der masser af industrielle anvendelser af silicium. Silicium er en halvleder, derfor nyttig i computere og elektroniske enheder. Siliciumforbindelser som silica eller silikater er meget vigtige i keramik-, glas- og cementindustrien.

Hvad er kulstof?

Carbon er over alt. Der er millioner af forbindelser, der indeholder kulstof. Således kan vi sige, at kulstof er rammen om vores krop. En grund til dette er carbons evne til at danne fire kovalente bindinger med et stort antal grundstoffer. Disse forbindelser er stabile og kan forekomme som enten kæder eller ringe. Kulstofatomer er små, og det gør det muligt for to kulstofatomer at komme tættere på, så elektroner i p-orbitaler kan overlappe hinanden og danne flere bindinger.

Figur 02: Grafit og diamant

Carbon har atomnummer seks, og det er et ikke-metal i gruppe 14 i det periodiske system. Elektronkonfigurationen af kulstof er 1s² 2s² 2p^{2 Kulstof er en sort/grå fast farve. Som rent kulstof er de mest almindelige former grafit, kul og diamant. I grafit danner hexagon alt arrangerede carbonatomer lag. Der er et lille hul mellem lagene, og elektroner delokaliseres i lagene. På grund af dette har grafit elektrisk ledningsevne. Diamant er det hårdeste mineral, vi kender. Således binder hvert carbon til fire andre carbonatomer med kovalente bindinger, og denne enhed gentager sig for at danne diamanter. Derfor har diamant et stift tetraedrisk netværk. Diamant er en god termisk leder, og den har særlige optiske egenskaber.}

Hvad er forskellen mellem silicium og kulstof?

Silicon er grundstoffet med atomnummer 14, og det er også i gruppe 14 i det periodiske system, lige under kulstof, mens kulstof er grundstoffet med atomnummer 6, og det er også i gruppe 14 i det periodiske system. bord, lige over silicium. Forskellen mellem silicium og kulstof er dog, at kulstoffet er et ikke-metal, mens siliciumet er et metalloid.

Yderligere har kulstof og silicium den samme fælles elektronkonfiguration som s², p^{2 Men der er forskel på silicium og kulstof. I silicium spreder elektronerne sig til 3. energiniveau, hvorimod det i kulstof kun er til 2. energiniveau. Denne forskel opstår på grund af kulstof i 2. periode, men silicium i 3. periode. Siliciumatomet er større end carbonatomet. Desuden er en anden forskel mellem silicium og kulstof, at silicium er mindre reaktivt end kulstof. Også rene kulstofforbindelser forekommer i naturen såsom diamant, grafit og kul. Men rene siliciumforbindelser findes næsten ikke. De findes som oxider eller silikater.}

Nedenstående informationsgrafik opsummerer forskellen mellem silicium og kulstof i tabelform.

Opsummering – Silicium vs Carbon

Silicon og kulstof er to vigtige kemiske elementer. Der er et par forskelle mellem dem som angivet ovenfor. Den vigtigste forskel mellem silicium og kulstof er, at kulstof er et ikke-metal, mens silicium er et metalloid.