სილიკონსა და ნახშირბადს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ნახშირბადი არის არამეტალი, ხოლო სილიციუმი არის მეტალოიდი.
ნახშირბადი და სილიციუმი, ორივე პერიოდული ცხრილის ერთსა და იმავე ჯგუფშია (14 ჯგუფი). აქედან გამომდინარე, მათ აქვთ ოთხი ელექტრონი გარე ენერგიის დონეზე. ისინი წარმოიქმნება ორ ჟანგვის მდგომარეობაში, +2 და +4. და ორივე არსებობს როგორც გიგანტური მოლეკულური გისოსები.
რა არის სილიკონი?
სილიციუმი არის ელემენტი ატომური ნომრით 14 და ის ასევე შედის პერიოდული ცხრილის მე-14 ჯგუფში, ნახშირბადის ქვემოთ. მას აქვს ქიმიური სიმბოლო Si. მისი ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s2 2s2 2p6 3s23p2სილიკონს შეუძლია ამოიღოს ოთხი ელექტრონი და შექმნას +4 დამუხტული კატიონი, ან მას შეუძლია გაიზიაროს ეს ელექტრონები ოთხი კოვალენტური ბმის შესაქმნელად.
სურათი 01: გასუფთავებული სილიკონი
ჩვენ შეგვიძლია დავახასიათოთ სილიციუმი, როგორც მეტალოიდი, რადგან მას აქვს როგორც ლითონის, ასევე არამეტალის თვისებები. სილიციუმი არის მყარი და ინერტული მეტალოიდური მყარი. სილიციუმის დნობის წერტილი არის 1414 oC, ხოლო დუღილის წერტილი არის 3265 oC. ბროლის მსგავსი სილიციუმი ძალიან მყიფეა. ის ბუნებაში სუფთა სილიკონის სახით ძალიან იშვიათად არსებობს. ძირითადად, ეს ხდება ოქსიდის ან სილიკატის სახით. ვინაიდან გარე ოქსიდის ფენა იცავს სილიკონს, ის ნაკლებად მგრძნობიარეა ქიმიური რეაქციების მიმართ. დაჟანგვისთვის საჭიროა მაღალი ტემპერატურა. ამის საპირისპიროდ, სილიციუმი რეაგირებს ფტორთან ოთახის ტემპერატურაზე. სილიციუმი არ რეაგირებს მჟავებთან, მაგრამ რეაგირებს კონცენტრირებულ ტუტეებთან.
უფრო მეტიც, არსებობს სილიკონის მრავალი სამრეწველო გამოყენება. სილიკონი არის ნახევარგამტარი, ამიტომ სასარგებლოა კომპიუტერებსა და ელექტრონულ მოწყობილობებში. სილიციუმის ნაერთები, როგორიცაა სილიციუმი ან სილიკატები, ფართოდ მნიშვნელოვანია კერამიკის, მინის და ცემენტის მრეწველობაში.
რა არის ნახშირბადი?
ნახშირბადი ყველგანაა. ნახშირბადის შემცველი მილიონობით ნაერთია. ამრიგად, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ნახშირბადი არის ჩვენი სხეულის ჩარჩო. ამის ერთ-ერთი მიზეზი არის ნახშირბადის უნარი შექმნას ოთხი კოვალენტური ბმა დიდი რაოდენობით ელემენტებით. ეს ნაერთები სტაბილურია და შეიძლება აღმოჩნდეს ჯაჭვების ან რგოლების სახით. ნახშირბადის ატომები მცირეა და ეს საშუალებას აძლევს ნახშირბადის ორ ატომს მიუახლოვდეს ისე, რომ p ორბიტალებში ელექტრონები გადაფარონ და შექმნან მრავალი ბმა.
სურათი 02: გრაფიტი და ბრილიანტი
ნახშირბადს აქვს ატომური ნომერი ექვსი და ის არის არამეტალი პერიოდული ცხრილის მე-14 ჯგუფში. ნახშირბადის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s2 2s2 2p2 ნახშირბადი არის შავი/ნაცრისფერი ფერის მყარი. როგორც სუფთა ნახშირბადი, ყველაზე გავრცელებული ფორმებია გრაფიტი, ქვანახშირი და ბრილიანტი. გრაფიტში ექვსკუთხა განლაგებული ნახშირბადის ატომები ქმნიან ფენებს. ფენებს შორის არის მცირე უფსკრული და ელექტრონები დელოკალიზებულია შრეებში. ამის გამო გრაფიტს აქვს ელექტრული გამტარობა. ბრილიანტი ყველაზე მძიმე მინერალია, რაც ჩვენ ვიცით. ამრიგად, ამაში თითოეული ნახშირბადი მიმაგრებულია ოთხ სხვა ნახშირბადთან კოვალენტური ბმებით და ეს ერთეული მეორდება ალმასების წარმოქმნით. აქედან გამომდინარე, ალმასს აქვს ხისტი ტეტრაედრული ქსელი. ბრილიანტი კარგი თბოგამტარია და მას აქვს განსაკუთრებული ოპტიკური მახასიათებლები.
რა განსხვავებაა სილიკონსა და ნახშირბადს შორის?
სილიკონი არის ელემენტი ატომური ნომრით 14, და ის ასევე არის პერიოდული ცხრილის მე-14 ჯგუფში, ნახშირბადის ქვემოთ, ხოლო ნახშირბადი არის ელემენტი ატომური ნომრით 6, და ის ასევე არის პერიოდული სისტემის მე-14 ჯგუფში. მაგიდა, სილიკონის ზემოთ.თუმცა, განსხვავება სილიკონსა და ნახშირბადს შორის არის ის, რომ ნახშირბადი არის არამეტალი, ხოლო სილიციუმი არის მეტალოიდი.
გარდა ამისა, ნახშირბადს და სილიკონს აქვთ იგივე საერთო ელექტრონების კონფიგურაცია, როგორც s2, p2 მაგრამ, არის განსხვავება სილიკონს შორის და ნახშირბადი. სილიკონში ელექტრონები ვრცელდება მე-3 ენერგეტიკულ დონეზე, ხოლო ნახშირბადში ის მხოლოდ მე-2 ენერგეტიკულ დონეზეა. ეს განსხვავება ხდება ნახშირბადის გამო მე-2 პერიოდში, მაგრამ სილიციუმი მე-3 პერიოდში. სილიციუმის ატომი ნახშირბადის ატომზე დიდია. უფრო მეტიც, კიდევ ერთი განსხვავება სილიკონსა და ნახშირბადს შორის არის ის, რომ სილიციუმი ნაკლებად რეაქტიულია ვიდრე ნახშირბადი. ასევე, ნახშირბადის სუფთა ნაერთები გვხვდება ბუნებაში, როგორიცაა ბრილიანტი, გრაფიტი და ქვანახშირი. მაგრამ სუფთა სილიციუმის ნაერთები თითქმის არ არის ნაპოვნი. ისინი არსებობენ ოქსიდების ან სილიკატების სახით.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას სილიციუმსა და ნახშირბადს შორის ცხრილის სახით.
რეზიუმე – სილიკონი ნახშირბადის წინააღმდეგ
სილიციუმი და ნახშირბადი ორი მნიშვნელოვანი ქიმიური ელემენტია. მათ შორის რამდენიმე განსხვავებაა, როგორც ზემოთ იყო აღწერილი. მთავარი განსხვავება სილიკონსა და ნახშირბადს შორის არის ის, რომ ნახშირბადი არის არამეტალი, ხოლო სილიციუმი არის მეტალოიდი.
