Ομοιότητες πυριτίου και άνθρακα

Το πυρίτιο και ο άνθρακας είναι από τα πιο παρόμοια στοιχεία του περιοδικού πίνακα. Έχουν κάποιες σημαντικές διαφορές, όπως το πυρίτιο ως ανόργανη ένωση, αλλά πολλές από τις ενώσεις που δημιουργούνται χρησιμοποιώντας άνθρακα ή πυρίτιο είναι σχεδόν δίδυμα. Ο άνθρακας είναι το στοιχείο των μορφών ζωής, παίζοντας σημαντικό ρόλο στις μεταβολικές διεργασίες, ενώ το πυρίτιο είναι ένα στοιχείο των μηχανών, που χρησιμεύει ως βασικό συστατικό για εξαρτήματα, όπως οι ημιαγωγοί.

Ένα μεγάλο μέρος της Γης αποτελείται από πυρίτιο και άνθρακα, καθιστώντας τους μεταξύ των πιο σημαντικών μη μεταλλικών ουσιών. Τόσο το πυρίτιο όσο και ο άνθρακας είναι άφθονοι σε όλο το σύμπαν και στον πλανήτη Γη.

Τόσο ο άνθρακας όσο και το πυρίτιο σχηματίζουν συνήθως ενώσεις, που μοιράζονται εύκολα ηλεκτρόνια με άλλα στοιχεία. Ο άνθρακας θα δημιουργήσει πολλαπλούς δεσμούς με άλλα μόρια άνθρακα σχηματίζοντας απλούς, διπλούς και τριπλούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Ο άνθρακας σχηματίζει ενώσεις όπως μεθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο, βενζόλιο και διοξείδιο του άνθρακα. Το πυρίτιο σχηματίζει ενώσεις όπως σιλάνιο, δισυλικό εξαϋδρίδιο, τετραφθοριούχο πυρίτιο και τετραχλωριούχο πυρίτιο. Ο άνθρακας και το πυρίτιο συχνά συνδυάζονται, με τον άνθρακα να λειτουργεί ως ραχοκοκαλιά του πυριτίου. Ωστόσο, το πυρίτιο μπορεί επίσης να σχηματίσει πολυμερή πυριτίου, τα οποία είναι δομές πυριτίου και οξυγόνου.

Τόσο ο άνθρακας όσο και το πυρίτιο είναι μέλη της οικογένειας IVA στον περιοδικό πίνακα. Τόσο ο άνθρακας όσο και το πυρίτιο είναι μη μέταλλα. Το πυρίτιο είναι λίγο πιο μεταλλικό από τον άνθρακα επειδή χάνει τα ηλεκτρόνια του λίγο πιο εύκολα. Και οι δύο έχουν σθένος 4. Ο άνθρακας και το πυρίτιο έχουν σχεδόν την ίδια πυκνότητα, με το πυρίτιο να έχει 2,3 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό και τον άνθρακα να έχει 2,2 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό. Τόσο ο άνθρακας όσο και το πυρίτιο είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου.

Τόσο ο άνθρακας όσο και το πυρίτιο έχουν ευρύτερα εύρη σκληρότητας. Μια μορφή άνθρακα, που ονομάζεται γραφίτης, είναι ένα από τα πιο μαλακά στοιχεία που είναι γνωστά. Μια άλλη μορφή άνθρακα, το διαμάντι, είναι μια από τις πιο σκληρές γνωστές ουσίες. Το καρβίδιο του πυριτίου είναι σχεδόν τόσο σκληρό όσο ένα διαμάντι, και τόσο οι κρύσταλλοι χαλαζία όσο και οι μπαμπούδες είναι επίσης πολύ σκληροί. Το Silica's mica είναι η έκδοση πυριτίου του γραφίτη άνθρακα.

Τόσο ο άνθρακας όσο και το πυρίτιο αποτελούν κύρια μέρη της ανθρώπινης ζωής. Το πυρίτιο είναι το κύριο συστατικό της ηλεκτρονικής και έχει χρησιμοποιηθεί επίσης σε ένα ευρύ φάσμα ανθρώπινων εφευρέσεων που κυμαίνονται από τα βέλη έως το γυαλί. Ο άνθρακας είναι μια κρίσιμη πτυχή της ανθρώπινης βιολογίας.