تفاوت اصلی بین سیلیکون و کربن این است که کربن یک نافلز است در حالی که سیلیکون یک فلز است.
کربن و سیلیکون، هر دو در یک گروه (گروه 14) جدول تناوبی قرار دارند. از این رو، آنها چهار الکترون در سطح انرژی بیرونی دارند. آنها در دو حالت اکسیداسیون +2 و +4 رخ می دهند. و هر دو به عنوان شبکه های مولکولی غول پیکر وجود دارند.
سیلیکون چیست؟
سیلیکون عنصری با عدد اتمی 14 است و همچنین در گروه 14 جدول تناوبی، درست زیر کربن قرار دارد. دارای نماد شیمیایی Si است. پیکربندی الکترونی آن 1s2 2s2 2p6 3s23p2سیلیکون می‌تواند چهار الکترون را حذف کند و یک کاتیون باردار +4 تشکیل دهد، یا می‌تواند این الکترون‌ها را برای تشکیل چهار پیوند کووالانسی به اشتراک بگذارد.
شکل 01: سیلیکون خالص شده
می‌توانیم سیلیکون را به عنوان یک متالوئید مشخص کنیم زیرا دارای خواص فلزی و غیرفلزی است. سیلیکون یک جامد متالوئیدی سخت و بی اثر است. نقطه ذوب سیلیکون 1414 oC و نقطه جوش 3265 oC است. سیلیکون کریستال مانند بسیار شکننده است. به ندرت به صورت سیلیکون خالص در طبیعت وجود دارد. عمدتاً به صورت اکسید یا سیلیکات رخ می دهد. از آنجایی که یک لایه اکسید بیرونی از سیلیکون محافظت می کند، کمتر به واکنش های شیمیایی حساس است. برای اکسید شدن به دمای بالا نیاز دارد. در مقابل، سیلیکون در دمای اتاق با فلوئور واکنش می دهد. سیلیکون با اسیدها واکنش نمی دهد اما با قلیاهای غلیظ واکنش می دهد.
علاوه بر این، کاربردهای صنعتی زیادی از سیلیکون وجود دارد. سیلیکون یک نیمه هادی است، بنابراین در رایانه ها و دستگاه های الکترونیکی مفید است. ترکیبات سیلیکونی مانند سیلیس یا سیلیکات ها در صنایع سرامیک، شیشه و سیمان بسیار مهم هستند.
کربن چیست؟
کربن همه جا هست. میلیون ها ترکیب حاوی کربن وجود دارد. بنابراین، می توان گفت که کربن چارچوب بدن ما است. یکی از دلایل این امر توانایی کربن برای تشکیل چهار پیوند کووالانسی با تعداد زیادی عنصر است. این ترکیبات پایدار هستند و می توانند به صورت زنجیره ای یا حلقه ای ایجاد شوند. اتم‌های کربن کوچک هستند، و این اجازه می‌دهد تا دو اتم کربن به یکدیگر نزدیک‌تر شوند تا الکترون‌های موجود در اوربیتال‌های p بتوانند با هم همپوشانی داشته باشند و پیوندهای متعددی را تشکیل دهند.
شکل 02: گرافیت و الماس
کربن دارای عدد اتمی شش است و یک نافلز در گروه 14 جدول تناوبی است. پیکربندی الکترونی کربن 1s2 2s2 2p2 کربن یک رنگ جامد سیاه/خاکستری است. به عنوان کربن خالص، رایج ترین شکل ها گرافیت، زغال سنگ و الماس هستند. در گرافیت، اتم های کربن به صورت شش ضلعی لایه هایی را تشکیل می دهند. یک شکاف کوچک بین لایه‌ها وجود دارد و الکترون‌ها درون لایه‌ها جابجا می‌شوند. به همین دلیل، گرافیت دارای رسانایی الکتریکی است. الماس سخت ترین ماده معدنی است که می شناسیم. بنابراین، در این هر کربن به چهار کربن دیگر با پیوندهای کووالانسی متصل می شود و این واحد تکرار می شود تا الماس تشکیل شود. بنابراین، الماس دارای یک شبکه چهار وجهی سفت و سخت است. الماس رسانای حرارتی خوبی است و ویژگی های نوری خاصی دارد.
تفاوت بین سیلیکون و کربن چیست؟
سیلیکون عنصری با عدد اتمی 14 است و همچنین در گروه 14 جدول تناوبی قرار دارد، درست زیر کربن در حالی که کربن عنصری با عدد اتمی 6 است و همچنین در گروه 14 تناوبی قرار دارد. میز، درست بالای سیلیکون.با این حال، تفاوت بین سیلیکون و کربن در این است که کربن یک نافلز است در حالی که سیلیکون یک فلز است.
علاوه بر این، کربن و سیلیکون دارای پیکربندی الکترونی مشترکی با s2، p2 هستند، اما بین سیلیکون تفاوت وجود دارد. و کربن در سیلیکون، الکترون ها به سطح انرژی 3 گسترش می یابند، در حالی که در کربن، تنها به سطح انرژی 2 است. این تفاوت به دلیل کربن در دوره دوم و سیلیکون در دوره سوم رخ می دهد. اتم سیلیکون بزرگتر از اتم کربن است. علاوه بر این، تفاوت دیگر بین سیلیکون و کربن این است که سیلیکون واکنش پذیری کمتری نسبت به کربن دارد. همچنین ترکیبات کربن خالص در طبیعت مانند الماس، گرافیت و زغال سنگ وجود دارد. اما ترکیبات سیلیکونی خالص به سختی یافت می شود. آنها به صورت اکسید یا سیلیکات وجود دارند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین سیلیکون و کربن را به شکل جدول خلاصه می کند.
خلاصه - سیلیکون در مقابل کربن
سیلیکون و کربن دو عنصر شیمیایی مهم هستند. همانطور که در بالا ذکر شد، چند تفاوت بین آنها وجود دارد. تفاوت اصلی بین سیلیکون و کربن این است که کربن یک نافلز است در حالی که سیلیکون یک فلز است.
