矽(silicon)和鍺(germanium)的區別

硅和鍺的關鍵區別在於鍺有d電子，而硅沒有d電子。

硅和鍺，都在元素週期表的同一組（第14組）。因此，它們在外能級上有四個電子。此外，它們以+2和+4兩種氧化狀態出現。硅和鍺具有相似的物理和化學特性，因為它們都是類金屬。然而，硅和鍺也有相當大的區別。

什麼是硅(silicon)？

硅是一種原子序數為14的化學元素，它在元素週期表的第14組中，就在碳的正下方。我們可以用符號Si來表示。它的電子構型是1s2 2s2 2p6 3s2 3p2。硅可以去除四個電子，形成一個+4帶電荷的陽離子，或者它可以共享這些電子形成四個共價鍵。

此外，我們可以把硅定性為類金屬，因為它既有金屬屬性，又有非金屬屬性。它是一種堅硬和惰性的類金屬固體。這種化學元素的熔點是1414℃，沸點是3265℃。晶體形式的硅非常易碎。在自然界中，它很少像純硅那樣存在。主要以氧化物或硅酸鹽的形式出現。

由於硅被外層氧化層保護，它不易受到化學反應的影響。此外，這種元素的氧化需要高溫。相反，硅在室溫下與氟反應。此外，硅不與酸反應，而是與濃鹼反應。

圖01：硅的外觀

硅有很多工業用途。硅是一種半導體，因此，用於計算機和電子設備。硅化合物在陶瓷、玻璃和水泥工業中有許多用途，如二氧化硅或硅酸鹽。

什麼是鍺(germanium)？

科學家克萊門斯溫克勒在1886年發現了鍺。我們可以用符號Ge來表示這個元素，它的原子序數是32。在下面的元素週期表中。它的電子構型是1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2。鍺是一種類金屬，晶體結構與金剛石相似。它堅硬，易碎，呈灰白色。鍺的熔點約為937℃，沸點為2830℃。

我們可以在地殼中天然地找到鍺。它存在於像硼鎂石、鍺礦和銀輝石等礦物中。此外，它還有五種天然存在的同位素。然而，鍺是最常見的同位素，其丰度為36%。

圖02：鍺的外觀

此外，這種元素在化學和物理上都與硅相似。鍺在空氣和水中是穩定的。而且，它不與稀酸和鹼溶液反應。和硅一樣，我們在晶體管和其他電子器件中也使用鍺作為半導體材料。此外，鍺通常有+4和+2氧化態，但最常見的是+4態。當我們把這種元素暴露在空氣中，它會慢慢地轉化為二氧化物形式，GeO2。

硅(silicon)和鍺(germanium)的區別

硅是原子序數為14的化學元素，化學符號為Si；鍺是原子序數為32的化學元素，化學符號為Ge。硅和鍺的關鍵區別在於鍺有d電子，而硅沒有d電子。此外，硅的電子構型為1s2 2s2 2p6 3s2 3p2，鍺的電子構型為1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2。因此，作為硅和鍺的顯著區別，我們可以說這些配置。

此外，鍺原子的半徑比硅大。除此之外，硅和鍺的另一個顯著區別是，在某些溫度下，鍺比硅有更多的自由電子。因此，鍺的導電性更高。