Overeenkomsten van silicium en koolstof

Silicium en koolstof behoren tot de meest vergelijkbare elementen in het periodiek systeem. Ze hebben enkele grote verschillen, zoals silicium dat een anorganische verbinding is, maar veel van de verbindingen die met koolstof of silicium zijn gemaakt, zijn bijna tweelingen. Koolstof is het element van levensvormen en speelt een belangrijke rol in metabolische processen, terwijl silicium een ​​element is van de machines en dient als een belangrijk onderdeel voor onderdelen, zoals halfgeleiders.

Een groot deel van de aarde bestaat uit silicium en koolstof, waardoor ze tot de belangrijkste niet-metalen stoffen behoren. Zowel silicium als koolstof zijn overvloedig aanwezig in het universum en op de planeet Aarde.

Zowel koolstof als silicium vormen gewoonlijk verbindingen en delen gemakkelijk elektronen met andere elementen. Koolstof zal meerdere bindingen maken met andere koolstofmoleculen door enkele, dubbele en driedubbele covalente bindingen te vormen. Koolstof vormt verbindingen zoals methaan, propaan, butaan, benzeen en koolstofdioxide. Silicium vormt verbindingen zoals silaan, disiliciumhexahydride, siliciumtetrafluoride en siliciumtetrachloride. Vaak worden koolstof en silicium gecombineerd, waarbij koolstof de ruggengraat van silicium vormt. Silicium kan echter ook siliciumpolymeren vormen, dit zijn silicium- en zuurstofstructuren.

Zowel koolstof als silicium zijn leden van de IVA-familie op het periodiek systeem. Zowel koolstof als silicium zijn niet-metalen. Silicium is maar een klein beetje meer metallisch dan koolstof omdat het zijn elektronen iets gemakkelijker verliest. Ze hebben allebei een valentie van 4. Koolstof en silicium hebben bijna dezelfde dichtheid, waarbij silicium 2,3 gram per kubieke centimeter heeft en koolstof 2,2 gram per kubieke centimeter. Zowel koolstof als silicium zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur.

Zowel koolstof als silicium hebben bredere hardheidsbereiken. Eén vorm van koolstof, grafiet genaamd, is een van de zachtste elementen die we kennen. Een andere vorm van koolstof, de diamant, is een van de hardste stoffen die we kennen. Het siliciumcarbide is bijna net zo hard als een diamant, en zowel kwartskristallen als buckyballs zijn ook erg hard. Het mica van silicium is de siliciumversie van het grafiet van koolstof.

Zowel koolstof als silicium zijn belangrijke onderdelen van het menselijk leven. Silicium is het belangrijkste onderdeel van elektronica en is ook gebruikt in een breed scala van menselijke uitvindingen, variërend van pijlpunten tot glas. Koolstof is een cruciaal aspect van de menselijke biologie.