Verschil tussen silicium en koolstof

De belangrijk verschil tussen silicium en koolstof is dat het koolstof is een niet-metaal terwijl het 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.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is silicium
3. Wat is Carbon
4. Vergelijking zij aan zij - Silicium versus koolstof in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is silicium?

Silicium is het element met atoomnummer 14 en het bevindt zich ook in groep 14 van het periodiek systeem, net onder koolstof. Het heeft het chemische symbool Si. Zijn elektronenconfiguratie is 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². Silicium 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 metaal 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 bros. Het bestaat heel zelden als puur silicium in de natuur. Hoofdzakelijk komt het 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 met fluor bij kamertemperatuur. Silicium reageert niet met zuren, maar reageert met geconcentreerde alkaliën.

Bovendien zijn er veel industriële toepassingen van silicium. Silicium is een halfgeleider, daarom nuttig in computers en elektronische apparaten. Siliciumverbindingen zoals silica of silicaten zijn zeer belangrijk in de keramische, glas- en cementindustrie.

Wat is Carbon?

Koolstof is overal. Er zijn miljoenen verbindingen die koolstof bevatten. We kunnen dus stellen dat koolstof het raamwerk is voor ons lichaam. 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 dichterbij komen, zodat elektronen in p-orbitalen elkaar kunnen overlappen en meerdere bindingen kunnen vormen.

Figuur 02: Grafiet en diamant

Koolstof heeft het atoomnummer zes en het is een niet-metaal in de groep 14 in het periodiek systeem. De elektronenconfiguratie van Carbon is 1s² 2s² 2p². Carbon is een zwart-grijze vaste kleur. 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 delocaliseren binnen de lagen. Vanwege dit heeft grafiet elektrische geleidbaarheid. Diamant is het moeilijkste mineraal dat we kennen. Dus, hierin hecht elke koolstof aan vier andere koolstofatomen met covalente bindingen, en deze eenheid herhaalt zich om diamanten te vormen. Daarom heeft diamant een rigide tetraeder 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 bevindt zich ook in groep 14 van het periodiek systeem, net onder koolstof, terwijl koolstof het element met atoomnummer 12 is, en het bevindt zich ook in groep 14 van het periodiek systeem, net boven silicium. Het verschil tussen silicium en koolstof is echter dat de koolstof een niet-metaal is, terwijl het silicium een ​​metalloïde is.

Verder hebben koolstof en silicium dezelfde frequente elektronenconfiguratie als s², p². Maar er is een verschil tussen silicium en koolstof. In silicium verspreiden de elektronen zich naar het derde energieniveau, terwijl in koolstof het alleen naar het 2e energieniveau gaat. Dit verschil treedt op vanwege koolstof in de 2e periode, maar silicium in de 3e. Silicium-atoom is groter dan het koolstofatoom. Bovendien is een ander verschil tussen silicium en koolstof dat het silicium minder reactief is dan koolstof. Ook komen zuivere koolstofverbindingen in de natuur voor zoals diamant, grafiet en steenkool. Maar zuivere siliciumverbindingen worden nauwelijks gevonden. Ze bestaan ​​als oxiden of silicaten.

De onderstaande inforgrafische samenvatting vat het verschil tussen silicium en koolstof in tabelvorm samen.

Samenvatting - Silicon versus koolstof

Silicium en koolstof zijn twee belangrijke chemische elementen. Er zijn weinig verschillen tussen hen zoals hierboven gegeven. Het belangrijkste verschil tussen silicium en koolstof is dat koolstof een niet-metaal is, terwijl silicium een ​​metalloïde is.

Referentie:

1. "Silicon." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6 oktober 2018. Beschikbaar Hier 
2. "Carbon." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1 oktober 2018. Beschikbaar Hier  

Afbeelding met dank aan:

1. "SiliconCroda" door Enricoros (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. "Grafiet-en-diamant-met-schaal" door Robert Lavinsky (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia