Diferencia entre silicio y germanio.

Que diferencia principal entre el silicio y el germanio es que el El germanio tiene d electrones, pero el silicio no tiene d electrones.

El silicio y el germanio pertenecen al mismo grupo (grupo 14) de la tabla periódica. Por lo tanto, tienen cuatro electrones en el plano de energía exterior. También ocurren en dos estados de oxidación, +2 y +4. El silicio y el germanio tienen propiedades físicas y químicas similares, ya que ambos son metaloides. Sin embargo, también hay una diferencia significativa entre el silicio y el germanio.

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CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el silicio?
3. ¿Qué es el germanio?
4. Comparación lado a lado: silicio frente a germanio en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es el silicio?

El silicio es un elemento químico de número atómico 14 y se encuentra en el grupo 14 de la tabla periódica, justo debajo del carbono. Lo podemos denotar con el símbolo Si. Su configuración electrónica es 1s² 2s² 2p⁶ 3 seg² 3p². El silicio puede eliminar cuatro electrones y formar un catión con carga +4, o puede compartir esos electrones para formar cuatro enlaces covalentes.

Además, podemos caracterizar al silicio como un semimetal porque tiene propiedades tanto metálicas como no metálicas. Es un sólido semimetálico duro e inerte. El punto de fusión de este elemento químico es 1414 ^OC, y el punto de ebullición es 3265 ^OC. El silicio en forma cristalina es muy frágil. Ocurre muy raramente en la naturaleza como silicio puro. Se presenta principalmente como un óxido o silicato.

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Debido a que el silicio está protegido por una capa exterior de óxido, es menos susceptible a las reacciones químicas. Además, este elemento requiere altas temperaturas para su oxidación. Por el contrario, el silicio reacciona con el flúor a temperatura ambiente. Además, el silicio no reacciona con ácidos, sino con bases concentradas.

Figura 01: Apariencia del silicio.

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Hay muchos usos industriales del silicio. El silicio es un semiconductor y, por lo tanto, se usa en computadoras y dispositivos electrónicos. Son muchas las aplicaciones de los compuestos de silicio como la sílice o los silicatos en las industrias de la cerámica, el vidrio y el cemento.

¿Qué es el germanio?

El científico Clemens Winkler encontró germanio en 1886. Podemos denotar este elemento con el símbolo Ge, y su número atómico es 32. Está debajo de Si en la tabla periódica. Su configuración electrónica es 1s² 2s² 2p⁶ 3 seg² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Ge es un metaloide con una estructura cristalina similar a la del diamante. Es duro, quebradizo y de color blanquecino. El punto de fusión de Ge es alrededor de 937 ^OC, y el punto de ebullición es 2830 ^OC

Podemos encontrar naturalmente germanio en la corteza terrestre. Está presente en minerales como la briartita, la germanita y la argirodita. Además, tiene cinco isótopos naturales. Sin embargo, Ge es el isótopo más abundante con una abundancia del 36%.

Figura 02: Apariencia de germanio.

Además, este elemento es química y físicamente similar al silicio. El germanio es estable en el aire y el agua. Además, no reacciona con ácidos y álcalis diluidos. Al igual que el silicio, también usamos germanio como material semiconductor en transistores y otros dispositivos electrónicos. Además, el germanio comúnmente tiene los estados de oxidación +4 y +2, pero se encuentra más comúnmente en el estado +4. Cuando exponemos este elemento al aire, se convierte lentamente en la forma de dióxido, GeO₂.

¿Cuál es la diferencia entre el silicio y el germanio?

El silicio es un elemento químico con número atómico 14 y símbolo químico Si, mientras que el germanio es un elemento químico con número atómico 32 y símbolo químico Ge. La principal diferencia entre el silicio y el germanio es que el germanio tiene electrones d pero el silicio no tiene electrones d. Además, la configuración electrónica del silicio es 1s² 2s² 2p⁶ 3 seg² 3p² y la configuración electrónica del germanio es 1s² 2s² 2p⁶ 3 seg² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p². Por lo tanto, podemos llamar a estas configuraciones una diferencia significativa entre el silicio y el germanio.

Además, el átomo de germanio tiene un radio mayor que el del silicio. Dicho esto, otra diferencia notable entre el silicio y el germanio es que el germanio tiene más electrones libres que el silicio a ciertas temperaturas. Por lo tanto, la conductividad del germanio es mayor.

Resumen: silicio frente a germanio

Tanto el silicio como el germanio son adecuados como semiconductores. Sin embargo, existen diferencias entre el silicio y el germanio. La principal diferencia entre el silicio y el germanio es que el germanio tiene electrones d pero el silicio no tiene electrones d.

Relación:

1. Britannica, The Encyclopedia Editors. "Silicio." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 18 de enero de 2018. Disponible aquí
2. Textos libres. "Química del germanio (Z = 32)". Química LibreTexts, Fundación Nacional de Ciencias, 26 de noviembre de 2018. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. "Silicio (14 Si)" de Imágenes de alta resolución de elementos químicos (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Germanio (32 Ge)" de Imágenes de alta resolución de elementos químicos (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia