სილიკონსა და გერმანიუმს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ გერმანიუმს აქვს d ელექტრონი, მაგრამ სილიკონს არ აქვს d ელექტრონი.
სილიციუმი და გერმანიუმი, ორივე პერიოდული ცხრილის ერთსა და იმავე ჯგუფშია (ჯგუფი 14). აქედან გამომდინარე, მათ აქვთ ოთხი ელექტრონი გარე ენერგიის დონეზე. უფრო მეტიც, ისინი გვხვდება ორ ჟანგვის მდგომარეობაში, +2 და +4. სილიციუმს და გერმანიუმს აქვთ მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური მახასიათებლები, რადგან ორივე მეტალოიდია. თუმცა, სილიკონსა და გერმანიუმს შორის ასევე მნიშვნელოვანი განსხვავებაა.
რა არის სილიკონი?
სილიციუმი არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 14 და ის პერიოდული ცხრილის მე-14 ჯგუფშია, ნახშირბადის ქვემოთ.შეგვიძლია აღვნიშნოთ Si სიმბოლოთი. მისი ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s2 2s2 2p6 3s23p2 სილიკონს შეუძლია ამოიღოს ოთხი ელექტრონი და შექმნას +4 დამუხტული კატიონი, ან მას შეუძლია გაიზიაროს ეს ელექტრონები ოთხი კოვალენტური ბმის შესაქმნელად.
უფრო მეტიც, ჩვენ შეგვიძლია დავახასიათოთ სილიციუმი, როგორც მეტალოიდი, რადგან მას აქვს როგორც ლითონის, ასევე არამეტალის თვისებები. ეს არის მყარი და ინერტული მეტალოიდური მყარი. ამ ქიმიური ელემენტის დნობის წერტილია 1414 oC, ხოლო დუღილის წერტილი არის 3265 oC. სილიციუმი ბროლის სახით ძალიან მყიფეა. ის ბუნებაში სუფთა სილიკონის სახით ძალიან იშვიათად არსებობს. ძირითადად, ის გვხვდება ოქსიდის ან სილიკატის სახით.
რადგან სილიციუმი დაცულია გარე ოქსიდის ფენით, ის ნაკლებად მგრძნობიარეა ქიმიური რეაქციების მიმართ. ასევე, ეს ელემენტი მოითხოვს მაღალ ტემპერატურას მისი დაჟანგვისთვის. ამის საპირისპიროდ, სილიციუმი რეაგირებს ფტორთან ოთახის ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, სილიკონი არ რეაგირებს მჟავებთან, მაგრამ რეაგირებს კონცენტრირებულ ტუტეებთან.
სურათი 01: სილიკონის გამოჩენა
სილიციუმის მრავალი ინდუსტრიული გამოყენება არსებობს. სილიკონი არის ნახევარგამტარი, ამიტომ გამოიყენება კომპიუტერებსა და ელექტრონულ მოწყობილობებში. სილიციუმის ნაერთების მრავალი გამოყენება არსებობს, როგორიცაა სილიციუმი ან სილიკატები კერამიკის, მინის და ცემენტის მრეწველობაში.
რა არის გერმანიუმი?
მეცნიერმა კლემენს ვინკლერმა აღმოაჩინა გერმანიუმი 1886 წელს. ჩვენ შეგვიძლია აღვნიშნოთ ეს ელემენტი Ge სიმბოლოთი და მისი ატომური რიცხვია 32. ეს არის პერიოდულ სისტემაში, Si-ს ქვემოთ. მისი ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge არის მეტალოიდი, რომელსაც აქვს ალმასის მსგავსი კრისტალური სტრუქტურა. ის არის მყარი, მტვრევადი და აქვს ნაცრისფერი თეთრი ფერი. Ge-ს დნობის წერტილი არის დაახლოებით 937 oC, ხოლო დუღილის წერტილი არის 2830 oC.
ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ გერმანიუმი ბუნებრივად დედამიწის ქერქში. ის გვხვდება მინერალებში, როგორიცაა ბრიარტიტი, გერმანიტი და არგიროდიტი. ასევე, მას აქვს ხუთი ბუნებრივად წარმოქმნილი იზოტოპიც. თუმცა, Ge არის ყველაზე გავრცელებული იზოტოპი, რომელსაც აქვს 36% სიმრავლე.
სურათი 02: გერმანიუმის გამოჩენა
უფრო მეტიც, ეს ელემენტი ქიმიურად და ფიზიკურად სილიკონის მსგავსია. გერმანიუმი სტაბილურია ჰაერში და წყალში. ასევე, ის არ რეაგირებს განზავებულ მჟავებთან და ტუტე ხსნარებთან. სილიკონის მსგავსად, ჩვენ ვიყენებთ გერმანიუმს, როგორც ნახევარგამტარ მასალას ტრანზისტორებში და სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში. უფრო მეტიც, გერმანიუმს ჩვეულებრივ აქვს +4 და +2 დაჟანგვის მდგომარეობა, მაგრამ ყველაზე ხშირად გვხვდება +4 მდგომარეობაში.როდესაც ამ ელემენტს ჰაერში ვაფენთ, ის ნელ-ნელა გარდაიქმნება დიოქსიდის ფორმაში, GeO2
რა განსხვავებაა სილიკონსა და გერმანიუმს შორის?
სილიციუმი არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 14 და ქიმიური სიმბოლო Si, ხოლო გერმანიუმი არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 32 და ქიმიური სიმბოლო არის Ge. სილიკონსა და გერმანიუმს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ გერმანიუმს აქვს d ელექტრონები, მაგრამ სილიკონს არ აქვს d ელექტრონი. გარდა ამისა, სილიციუმის ელექტრონების კონფიგურაცია არის 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 და გერმანიუმის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 ამიტომ, როგორც მნიშვნელოვანი განსხვავება სილიციუმსა და გერმანიუმს შორის, შეგვიძლია ვთქვათ ეს კონფიგურაციები.
უფრო მეტიც, გერმანიუმის ატომს უფრო დიდი რადიუსი აქვს ვიდრე სილიციუმი. გარდა ამისა, სილიკონსა და გერმანიუმს შორის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი განსხვავებაა ის, რომ გარკვეულ ტემპერატურაზე გერმანიუმს უფრო მეტი თავისუფალი ელექტრონი აქვს ვიდრე სილიკონს. ამრიგად, გერმანიუმის გამტარობა უფრო მაღალია.
რეზიუმე – სილიკონი გერმანიუმის წინააღმდეგ
როგორც სილიციუმი, ასევე გერმანიუმი სასარგებლოა როგორც ნახევარგამტარები. თუმცა, არსებობს განსხვავებები სილიკონსა და გერმანიუმს შორის. მთავარი განსხვავება სილიკონსა და გერმანიუმს შორის არის ის, რომ გერმანიუმს აქვს d ელექტრონი, მაგრამ სილიკონს არ აქვს d ელექტრონი.
