Kľúčový rozdiel medzi kremíkom a germániom je v tom, že germánium má d elektrónov, ale kremík nemá žiadne d elektrónov.
Kremík a germánium sú v rovnakej skupine (skupina 14) periodickej tabuľky. Preto majú na vonkajšej energetickej úrovni štyri elektróny. Okrem toho sa vyskytujú v dvoch oxidačných stavoch, +2 a +4. Kremík a germánium majú podobné fyzikálne a chemické vlastnosti, pretože obidva sú metaloidy. Medzi kremíkom a germániom je však značný rozdiel.
Čo je kremík?
Kremík je chemický prvok s atómovým číslom 14 a nachádza sa v skupine 14 periodickej tabuľky, tesne pod uhlíkom. Môžeme ho označiť symbolom Si. Jeho elektrónová konfigurácia je 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Kremík môže odstrániť štyri elektróny a vytvoriť +4 nabitý katión, alebo môže zdieľať tieto elektróny za vzniku štyroch kovalentných väzieb.
Okrem toho môžeme kremík charakterizovať ako metaloid, pretože má kovové aj nekovové vlastnosti. Je to tvrdá a inertná metaloidná tuhá látka. Teplota topenia tohto chemického prvku je 1414 oC a teplota varu je 3265 oC. Kremík v kryštálovej forme je veľmi krehký. V prírode sa vyskytuje veľmi zriedkavo ako čistý kremík. Prevažne sa vyskytuje ako oxid alebo kremičitan.
Keďže je kremík chránený vonkajšou vrstvou oxidu, je menej náchylný na chemické reakcie. Tento prvok tiež vyžaduje vysoké teploty na svoju oxidáciu. Naproti tomu kremík reaguje s fluórom pri izbovej teplote. Okrem toho kremík nereaguje s kyselinami, ale reaguje s koncentrovanými zásadami.
Obrázok 01: Vzhľad kremíka
Priemyselné využitie kremíka je veľa. Kremík je polovodič, preto sa používa v počítačoch a elektronických zariadeniach. V keramickom, sklárskom a cementárenskom priemysle existuje mnoho použití zlúčenín kremíka, ako je oxid kremičitý alebo kremičitany.
Čo je germánium?
Vedec Clemens Winkler našiel germánium v roku 1886. Tento prvok môžeme označiť symbolom Ge a jeho atómové číslo je 32. Toto je v periodickej tabuľke pod Si. Jeho elektrónová konfigurácia je 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p2 Ge je metaloid s kryštálovou štruktúrou podobnou diamantu. Je tvrdý, krehký a má sivobielu farbu. Teplota topenia Ge je okolo 937 oC a teplota varu je 2830 oC.
Germánium nájdeme prirodzene v zemskej kôre. Je prítomný v mineráloch ako briartit, germanit a argyrodit. Má tiež päť prirodzene sa vyskytujúcich izotopov. Ge je však najbežnejším izotopom, ktorý má 36% zastúpenie.
Obrázok 02: Vzhľad germánia
Tento prvok je navyše chemicky a fyzikálne podobný kremíku. Germánium je stabilné na vzduchu a vo vode. Tiež nereaguje so zriedenými kyselinami a alkalickými roztokmi. Rovnako ako kremík, aj my používame germánium ako polovodičový materiál v tranzistoroch a iných elektronických zariadeniach. Okrem toho má germánium bežne oxidačné stavy +4 aj +2, ale najčastejšie sa vyskytuje v stave +4. Keď tento prvok vystavíme vzduchu, pomaly sa premení na formu oxidu, GeO2
Aký je rozdiel medzi kremíkom a germániom?
Kremík je chemický prvok s atómovým číslom 14 a chemickým symbolom Si, zatiaľ čo germánium je chemický prvok s atómovým číslom 32 a chemickým symbolom je Ge. Kľúčový rozdiel medzi kremíkom a germániom je v tom, že germánium má d elektrónov, ale kremík nemá žiadne d elektróny. Okrem toho je elektrónová konfigurácia kremíka 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 a elektrónová konfigurácia germánia je 1s2 2s2 2p 6 3s2 3p6 4s2 3d 10 4p2 Preto ako významný rozdiel medzi kremíkom a germániom môžeme povedať tieto konfigurácie.
Atóm germánia má navyše väčší polomer ako kremík. Okrem toho je ďalším pozoruhodným rozdielom medzi kremíkom a germániom to, že pri určitých teplotách má germánium viac voľných elektrónov ako kremík. Preto je vodivosť germánia vyššia.
Zhrnutie – Kremík vs Germánium
Kremík aj germánium sú užitočné ako polovodiče. Medzi kremíkom a germániom však existujú rozdiely. Kľúčový rozdiel medzi kremíkom a germániom je v tom, že germánium má d elektrónov, ale kremík nemá žiadne d elektrónov.
