Ключевое различие между кремнием и углеродом заключается в том, что углерод является неметаллом, тогда как кремний является металлоидом.
Углерод и кремний находятся в одной и той же группе (группа 14) периодической таблицы. Следовательно, они имеют четыре электрона на внешнем энергетическом уровне. Они встречаются в двух степенях окисления +2 и +4. И то, и другое существует в виде гигантских молекулярных решеток.
Что такое кремний?
Кремний - это элемент с атомным номером 14, а также он находится в 14-й группе периодической таблицы, чуть ниже углерода. Он имеет химический символ Si. Его электронная конфигурация: 1s2 2s2 2p6 3s23p2Кремний может удалить четыре электрона и сформировать катион с зарядом +4, или он может разделить эти электроны, чтобы сформировать четыре ковалентные связи.
Рисунок 01: Очищенный кремний
Мы можем охарактеризовать кремний как металлоид, потому что он обладает как металлическими, так и неметаллическими свойствами. Кремний представляет собой твердый и инертный металлоид. Температура плавления кремния 1414°C, температура кипения 3265°C. Кристаллоподобный кремний очень хрупок. Он очень редко встречается в природе в виде чистого кремния. В основном он встречается в виде оксида или силиката. Поскольку внешний оксидный слой защищает кремний, он менее восприимчив к химическим реакциям. для окисления требуются высокие температуры. Напротив, кремний реагирует с фтором при комнатной температуре. Кремний не реагирует с кислотами, но реагирует с концентрированными щелочами.
Кроме того, существует множество промышленных применений кремния. Кремний является полупроводником, поэтому его можно использовать в компьютерах и электронных устройствах. Соединения кремния, такие как диоксид кремния или силикаты, широко используются в керамической, стекольной и цементной промышленности.
Что такое углерод?
Углерод повсюду. Существуют миллионы соединений, содержащих углерод. Таким образом, можно сказать, что углерод является каркасом для нашего тела. Одной из причин этого является способность углерода образовывать четыре ковалентные связи с большим количеством элементов. Эти соединения стабильны и могут встречаться как в виде цепей, так и в виде колец. Атомы углерода маленькие, и это позволяет двум атомам углерода сближаться, так что электроны на p-орбиталях могут перекрываться, образуя множественные связи.
Рисунок 02: Графит и алмаз
Углерод имеет атомный номер шесть, и это неметалл в группе 14 в периодической таблице. Электронная конфигурация углерода: 1s2 2s2 2p2 Углерод представляет собой твердое вещество черного/серого цвета.. Наиболее распространенными формами чистого углерода являются графит, уголь и алмаз. В графите гексагонально расположенные атомы углерода образуют слои. Между слоями имеется небольшой зазор, и электроны делокализуются внутри слоев. Из-за этого графит обладает электропроводностью. Алмаз - самый твердый из известных нам минералов. Таким образом, в этом случае каждый углерод соединяется с четырьмя другими атомами углерода ковалентными связями, и эта единица повторяется, образуя алмазы. Следовательно, алмаз имеет жесткую тетраэдрическую сетку. Алмаз является хорошим теплопроводником и обладает особыми оптическими характеристиками.
В чем разница между кремнием и углеродом?
Кремний - это элемент с атомным номером 14, и он также находится в 14-й группе периодической таблицы, чуть ниже углерода, тогда как углерод - это элемент с атомным номером 6, и он также находится в 14-й группе периодической таблицы. стол, чуть выше кремния. Однако разница между кремнием и углеродом заключается в том, что углерод является неметаллом, тогда как кремний является металлоидом.
Кроме того, углерод и кремний имеют такую же общую электронную конфигурацию, что и s2, p2 Но есть разница между кремнием и углерод. В кремнии электроны распространяются на 3-й энергетический уровень, тогда как в углероде только на 2-й энергетический уровень. Эта разница возникает из-за углерода во 2-м периоде, а кремния в 3-м. Атом кремния больше атома углерода. Более того, еще одно различие между кремнием и углеродом заключается в том, что кремний менее реакционноспособен, чем углерод. Кроме того, в природе встречаются чистые углеродные соединения, такие как алмаз, графит и уголь. Но чистые соединения кремния почти не встречаются. Они существуют в виде оксидов или силикатов.
Приведенная ниже инфографика суммирует разницу между кремнием и углеродом в табличной форме.
Резюме – Кремний против углерода
Кремний и углерод являются двумя важными химическими элементами. Между ними есть несколько различий, как указано выше. Ключевое различие между кремнием и углеродом заключается в том, что углерод является неметаллом, тогда как кремний является металлоидом.
