קווי הדמיון של סיליקון ופחמן

סיליקון ופחמן הם בין האלמנטים הדומים ביותר בטבלה המחזורית. יש להם כמה הבדלים עיקריים, כגון סיליקון שהוא תרכובת אנאורגנית, אך רבים מהתרכובות שנוצרו באמצעות פחמן או סיליקון הן כמעט תאומות. פחמן הוא היסוד של צורות החיים, הממלא תפקיד מרכזי בתהליכים מטבוליים, ואילו הסיליקון הוא אלמנט של המכונות, המשמש כמרכיב עיקרי לחלקים, כגון מוליכים למחצה.

חלק גדול מכדור הארץ מורכב מסיליקון ופחמן, מה שהופך אותם לחומרים הלא מתכתיים המשמעותיים ביותר. גם סיליקון וגם פחמן נמצאים בשפע בכל היקום ובפלנטה כדור הארץ.

הן פחמן והן סיליקון יוצרים בדרך כלל תרכובות, ומשתפים בקלות אלקטרונים עם יסודות אחרים. פחמן ייצור קשרים מרובים עם מולקולות פחמן אחרות על ידי יצירת קשרים קוולנטיים בודדים, כפולים ומשולשים. פחמן יוצר תרכובות כגון מתאן, פרופאן, בוטן, בנזן ופחמן דו חמצני. סיליקון יוצר תרכובות כגון סילאן, דיסיליקון הקסהידריד, סיליקון טטרפלואוריד וסיליקון טטרכלוריד. לעתים קרובות משולבים פחמן וסיליקון, כאשר פחמן משמש כעמוד השדרה של סיליקון. עם זאת, סיליקון יכול גם ליצור פולימרים של סיליקון, שהם מבני סיליקון וחמצן.

גם הפחמן וגם הסיליקון הם בני משפחת IVA על הטבלה המחזורית. גם הפחמן וגם הסיליקון אינם מתכות. הסיליקון הוא רק מעט יותר מתכתי מפחמן מכיוון שהוא מאבד את האלקטרונים שלו בקלות רבה יותר. לשניהם יש ערך של 4. לפחמן ולסיליקון כמעט אותה צפיפות, כאשר לסיליקון 2.3 גרם לס"מ מעוקב ולפחמן 2.2 גרם לסנטימטר. גם הפחמן וגם הסיליקון הם מוצקים בטמפרטורת החדר.

גם לפחמן וגם לסיליקון יש טווחי קשיות רחבים יותר. צורה אחת של פחמן, הנקראת גרפיט, היא אחד האלמנטים הרכים ביותר הידועים. צורה אחרת של פחמן, היהלום, הוא אחד החומרים הקשים ביותר הידועים. קרביד הסיליקון קשה כמעט כמו יהלום, וגם גבישי הקוורץ וגם כדורי הבוקי קשים מאוד. הנציץ של הסיליקון הוא גרסת הסיליקון של הגרפיט של הפחמן.

הן פחמן והן סיליקון הם חלקים עיקריים מחיי האדם. הסיליקון הוא המרכיב העיקרי של האלקטרוניקה ושימש גם במגוון רחב של המצאות אנושיות החל מראשי חץ ועד זכוכית. פחמן הוא היבט מכריע בביולוגיה האנושית.