Podobieństwa krzemu i węgla

Krzem i węgiel należą do najbardziej podobnych pierwiastków w układzie okresowym. Mają pewne zasadnicze różnice, takie jak krzem, który jest związkiem nieorganicznym, ale wiele związków utworzonych przy użyciu węgla lub krzemu jest prawie bliźniakami. Węgiel jest pierwiastkiem form życia, odgrywającym główną rolę w procesach metabolicznych, podczas gdy krzem jest elementem maszyn, służącym jako główny składnik części, takich jak półprzewodniki.

Duża część Ziemi składa się z krzemu i węgla, co czyni je jednymi z najważniejszych substancji niemetalicznych. Zarówno krzem, jak i węgiel występują powszechnie we wszechświecie i na Ziemi.

Zarówno węgiel, jak i krzem zwykle tworzą związki, łatwo dzieląc elektrony z innymi pierwiastkami. Węgiel utworzy wielokrotne wiązania z innymi cząsteczkami węgla, tworząc pojedyncze, podwójne i potrójne wiązania kowalencyjne. Węgiel tworzy związki takie jak metan, propan, butan, benzen i dwutlenek węgla. Krzem tworzy związki takie jak silan, sześciowodorek dwukrzemu, czterofluorek krzemu i czterochlorek krzemu. Węgiel i krzem są często łączone, przy czym węgiel służy jako szkielet krzemu. Jednak krzem może również tworzyć polimery krzemu, które są strukturami krzemu i tlenu.

Zarówno węgiel, jak i krzem należą do rodziny IVA w układzie okresowym pierwiastków. Zarówno węgiel, jak i krzem są niemetalami. Krzem jest tylko trochę bardziej metaliczny niż węgiel, ponieważ nieco łatwiej traci swoje elektrony. Oba mają wartościowość 4. Węgiel i krzem mają prawie taką samą gęstość, przy czym krzem ma 2,3 grama na centymetr sześcienny, a węgiel 2,2 grama na centymetr sześcienny. Zarówno węgiel, jak i krzem są ciałami stałymi w temperaturze pokojowej.

Zarówno węgiel, jak i krzem mają szersze zakresy twardości. Jedna z form węgla, zwana grafitem, jest jednym z najbardziej miękkich znanych pierwiastków. Inna forma węgla, diament, jest jedną z najtwardszych znanych substancji. Węglik krzemu jest prawie tak twardy jak diament, a zarówno kryształy kwarcu, jak i kulki buckyballa są również bardzo twarde. Mika krzemowa to krzemowa wersja grafitu węglowego.

Zarówno węgiel, jak i krzem są głównymi składnikami ludzkiego życia. Krzem jest głównym składnikiem elektroniki i był również używany w wielu wynalazkach ludzkich, od grotów strzał po szkło. Węgiel jest kluczowym aspektem biologii człowieka.