Kluczowa różnica między krzemem a krzemionką polega na tym, że krzem jest pierwiastkiem chemicznym, podczas gdy krzemionka jest związkiem chemicznym.
Krzemionka jest powszechną tlenkową formą krzemu. Krzem jest wytwarzany komercyjnie przy użyciu krzemionki w elektrycznym piecu łukowym. Zarówno krzemionka, jak i krzem mają strukturę sieciową. Ale krzemionka różni się od krzemu obecnością wiązania kowalencyjnego krzem-tlen. Odpowiada to wszystkim różnym właściwościom między tymi dwoma.
Co to jest krzem?
Krzem jest pierwiastkiem o liczbie atomowej 14, a także w grupie 14 układu okresowego, tuż pod węglem. Jego symbolem jest Si, a konfiguracja elektronowa to 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2. Krzem może usunąć cztery elektrony i utworzyć kation naładowany +4 lub może dzielić te elektrony, tworząc cztery wiązania kowalencyjne.
Rysunek 01: Krzem
Możemy scharakteryzować krzem jako metaloid, ponieważ ma on zarówno właściwości metalowe, jak i niemetaliczne. Ponadto jest twardym i obojętnym metaloidalnym ciałem stałym. Temperatura topnienia krzemu wynosi 1414 oC, natomiast temperatura wrzenia 3265 oC. Kryształopodobny krzem jest bardzo kruchy. W naturze występuje bardzo rzadko w postaci czystego krzemu. Głównie występuje jako tlenek lub krzemian.
Ponieważ krzem jest chroniony zewnętrzną warstwą tlenku, jest mniej podatny na reakcje chemiczne. Do utlenienia potrzebne są wysokie temperatury. Jednak krzem reaguje z fluorem w temperaturze pokojowej. Krzem nie reaguje z kwasami, ale ze stężonymi zasadami. Istnieje wiele przemysłowych zastosowań krzemu. Krzem jest półprzewodnikiem, dlatego jest ważny głównie w komputerach i urządzeniach elektronicznych.
Co to jest krzemionka?
Krzem występuje w naturze jako tlenek i nazywamy go krzemionką. Krzemionka ma wzór cząsteczkowy SiO2 (dwutlenek krzemu). Jest to minerał obficie występujący w skorupie ziemskiej i jest głównym składnikiem piasku, kwarcu i wielu innych minerałów. Niektóre minerały zawierają czystą krzemionkę, ale część krzemionki jest zmieszana z innymi pierwiastkami.
Rysunek 02: Krzemionka piaskowa
W krzemionce atomy krzemu i tlenu łączą się wiązaniami kowalencyjnymi, tworząc ogromną strukturę krystaliczną. Każdy atom krzemu ma otaczające go cztery atomy tlenu (tetraedrycznie). Krzemionka nie przewodzi elektryczności, ponieważ nie ma żadnych zdelokalizowanych elektronów. Ponadto jest wysoce stabilizowany termicznie. Krzemionka ma bardzo wysoką temperaturę topnienia, ponieważ w celu jej stopienia trzeba zerwać dużą liczbę wiązań krzem-tlen. Gdy zapewnimy bardzo wysoką temperaturę i ochłodzimy z określoną szybkością, stopiona krzemionka zestala się, tworząc szkło. Krzemionka nie reaguje z żadnym kwasem z wyjątkiem fluorowodoru. Ponadto nie jest rozpuszczalny w wodzie ani żadnym rozpuszczalniku organicznym.
Krzemionka nie tylko występuje obficie w skorupie ziemskiej, ale jest również obecna w naszych ciałach w znacznych ilościach. Związek ten jest nam potrzebny do zdrowego utrzymania kości, chrząstek, paznokci, ścięgien, zębów, skóry, naczyń krwionośnych itp. Jest naturalnie obecny w wodzie, marchwi, chlebie, płatkach kukurydzianych, białym ryżu, bananie, rodzynkach itp. krzemionka jest bardzo ważna w przemyśle ceramicznym, szklarskim i cementowym.
Jaka jest różnica między krzemem a krzemionką?
Krzem i krzemionka to dwie różne substancje chemiczne. Kluczowa różnica między krzemem a krzemionką polega na tym, że krzem jest pierwiastkiem chemicznym, podczas gdy krzemionka jest związkiem chemicznym. Krzemionka ma wyższą temperaturę topnienia niż krzem. Co więcej, krzem jest półprzewodnikiem, ale krzemionka nie przewodzi elektryczności. Kolejną różnicą między krzemem a krzemionką jest to, że krzem bardzo rzadko występuje w postaci czystego związku, podczas gdy krzemionka występuje obficie na ziemi. Ponadto krzem krystaliczny jest bardzo kruchy, ale krzemionka krystaliczna jest twarda.
Podsumowanie – Krzem kontra krzemionka
Kluczowa różnica między krzemem a krzemionką polega na tym, że krzem jest pierwiastkiem chemicznym, podczas gdy krzemionka jest związkiem chemicznym. Zarówno krzemionka, jak i krzem mają strukturę sieciową. Ale krzemionka różni się od krzemu obecnością wiązania kowalencyjnego krzem-tlen. To wyjaśnia podstawową różnicę między krzemionką a krzemem.
