Основное различие между кремнием и диоксидом кремния заключается в том, что кремний является химическим элементом, тогда как диоксид кремния является химическим соединением.
Двуокись кремния – это распространенная форма оксида кремния. Кремний коммерчески получают с использованием кремнезема в электродуговой печи. И диоксид кремния, и кремний имеют решетчатую структуру. Но кремнезем отличается от кремния наличием ковалентной связи кремний-кислород. Это объясняет все различия между ними.
Что такое кремний?
Кремний - это элемент с атомным номером 14, а также он находится в 14-й группе периодической таблицы, чуть ниже углерода. Его символ - Si, а электронная конфигурация - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. Кремний может удалить четыре электрона и сформировать катион с зарядом +4, или он может разделить эти электроны, чтобы сформировать четыре ковалентные связи.
Рисунок 01: Кремний
Мы можем охарактеризовать кремний как металлоид, потому что он обладает как металлическими, так и неметаллическими свойствами. Кроме того, это твердый и инертный металлоид. Температура плавления кремния 1414°С, а температура кипения 3265°С. Кристаллоподобный кремний очень хрупок. Он очень редко встречается в природе в виде чистого кремния. В основном он встречается в виде оксида или силиката.
Поскольку кремний защищен внешним оксидным слоем, он менее восприимчив к химическим реакциям. Для его окисления необходимы высокие температуры. Однако кремний реагирует с фтором при комнатной температуре. Кремний не реагирует с кислотами, но реагирует с концентрированными щелочами. Есть много промышленных применений кремния. Кремний - это полупроводник, поэтому он в основном используется в компьютерах и электронных устройствах.
Что такое силикагель?
Кремний существует в природе в виде его оксида, и мы называем его кремнеземом. Силикагель имеет молекулярную формулу SiO2 (диоксид кремния). Это распространенный минерал в земной коре, и он является основным компонентом песка, кварца и многих других минералов. Некоторые минералы содержат чистый кремнезем, но некоторые из них смешаны с другими элементами.
Рисунок 02: Песчаная зернистость кремнезема
В кремнеземе атомы кремния и кислорода соединяются друг с другом ковалентными связями, образуя огромную кристаллическую структуру. Каждый атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода (тетраэдрически). Силикагель не проводит электричество, потому что в нем нет делокализованных электронов. Кроме того, он обладает высокой термостабилизацией. Кремнезем имеет очень высокую температуру плавления, потому что для его плавления необходимо разорвать большое количество связей кремний-кислород. Когда мы даем очень высокую температуру и охлаждаем с определенной скоростью, расплавленный кремнезем затвердевает, образуя стекло. Силикагель не реагирует ни с какой кислотой, кроме фтористого водорода. Более того, он не растворяется в воде или любых органических растворителях.
Кремнезема не только много в земной коре, но он также присутствует в наших телах в значительных количествах. Нам нужно это соединение для поддержания здоровья костей, хрящей, ногтей, сухожилий, зубов, кожи, кровеносных сосудов и т. д. В природе оно содержится в воде, моркови, хлебе, кукурузных хлопьях, белом рисе, бананах, изюме и т. д. Кроме того, кремнезем очень важен в керамической, стекольной и цементной промышленности.
В чем разница между кремнием и кремнеземом?
Кремний и диоксид кремния - это два разных химических вещества. Ключевое различие между кремнием и кремнеземом заключается в том, что кремний является химическим элементом, тогда как кремнезем является химическим соединением. Силикагель имеет более высокую температуру плавления, чем кремний. Кроме того, кремний является полупроводником, но кварц не проводит электричество. Еще одно различие между кремнием и кремнеземом заключается в том, что кремний очень редко существует в чистом виде, в то время как кремний в изобилии присутствует на Земле. Кроме того, кристаллический кремний очень хрупок, а кристаллический кремнезем твердый.
Резюме – Кремний против кремнезема
Ключевое различие между кремнием и диоксидом кремния заключается в том, что кремний является химическим элементом, тогда как диоксид кремния является химическим соединением. И диоксид кремния, и кремний имеют решетчатую структуру. Но кремнезем отличается от кремния наличием ковалентной связи кремний-кислород. Это объясняет основное различие между кремнием и кремнием.
