矽(silicon)和碳(carbon)的區別

硅和碳的關鍵區別在於碳是非金屬，而硅是類金屬。

碳和硅，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。它們有兩種氧化狀態，+2和+4。它們都以巨大的分子晶格形式存在。

什麼是硅(silicon)？

硅是原子序數為14的元素，它也在元素週期表的第14組中，就在碳下面。它有化學符號Si。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。

圖01：純硅

我們可以把硅描述為類金屬，因為它同時具有金屬和非金屬性質。硅是一種堅硬和惰性的類金屬固體。硅的熔點是1414℃，沸點是3265℃。晶體狀的硅非常易碎。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。由於外層的氧化層保護著硅，它不太容易受到化學反應的影響。它需要高溫才能氧化。相反，硅在室溫下與氟反應。硅不與酸反應，但與濃鹼反應。

此外，硅還有很多工業用途。硅是一種半導體，因此，在計算機和電子設備中很有用。二氧化硅或硅酸鹽等硅化合物在陶瓷、玻璃和水泥工業中具有廣泛的重要性。

什麼是碳(carbon)？

碳無處不在。有數百萬種含碳化合物。因此，我們可以說碳是我們身體的骨架。其中一個原因是碳與大量元素形成四個共價鍵的能力。這些化合物是穩定的，可以是鏈或環。碳原子很小，這使得兩個碳原子靠得更近，所以p軌道上的電子可以重疊形成多個鍵。

圖02：石墨和金剛石

碳原子序數為6，它是週期表中第14族中的非金屬。碳的電子構型是1s2 2s2 2p2。碳是黑色/灰色固體。作為純碳，最常見的形式是石墨、煤和金剛石。在石墨中，六邊形排列的碳原子形成層。層間有一個小間隙，電子在層內離域。因此，石墨具有導電性。鑽石是我們所知道的最堅硬的礦物。因此，在這個過程中，每一個碳原子都以共價鍵連接到另外四個碳原子上，這個單元重複形成鑽石。因此，鑽石具有剛性四面體網絡。金剛石是一種優良的熱導體，具有特殊的光學特性。

硅(silicon)和碳(carbon)的區別

硅是原子序數為14的元素，它也在週期表的第14組中，就在碳之下，而碳是原子序數為6的元素，它也在週期表的第14組中，就在硅的正上方。然而，硅和碳的區別在於碳是非金屬，而硅是類金屬。

此外，碳和硅具有與s2，p2相同的電子構型。但是，硅和碳是有區別的。在硅中，電子擴散到第三能級，而在碳中，電子只擴散到第二能級。這種差異是由於第二週期的碳原子，而第三週期的硅原子。硅原子比碳原子大。此外，硅和碳之間的另一個區別是硅的反應性不如碳。此外，純碳化合物存在於自然界中，如金剛石、石墨和煤。但純硅化合物幾乎找不到。它們以氧化物或硅酸鹽的形式存在。

The below inforgraphic summarizes the difference between silicon and carbon in tabular form. 硅(silicon)和碳(carbon)的區別