硅(silicon)和碳(carbon)的区别

硅和碳的关键区别在于碳是非金属，而硅是类金属。

碳和硅，都在元素周期表的同一组（第14组）。因此，它们在外能级上有四个电子。它们有两种氧化状态，+2和+4。它们都以巨大的分子晶格形式存在。

什么是硅(silicon)？

硅是原子序数为14的元素，它也在元素周期表的第14组中，就在碳下面。它有化学符号Si。它的电子构型是1s2 2s2 2p6 3s2 3p2。硅可以去除四个电子，形成一个+4带电荷的阳离子，或者它可以共享这些电子形成四个共价键。

图01：纯硅

我们可以把硅描述为类金属，因为它同时具有金属和非金属性质。硅是一种坚硬和惰性的类金属固体。硅的熔点是1414℃，沸点是3265℃。晶体状的硅非常易碎。在自然界中，它很少像纯硅那样存在。主要以氧化物或硅酸盐的形式出现。由于外层的氧化层保护着硅，它不太容易受到化学反应的影响。它需要高温才能氧化。相反，硅在室温下与氟反应。硅不与酸反应，但与浓碱反应。

此外，硅还有很多工业用途。硅是一种半导体，因此，在计算机和电子设备中很有用。二氧化硅或硅酸盐等硅化合物在陶瓷、玻璃和水泥工业中具有广泛的重要性。

什么是碳(carbon)？

碳无处不在。有数百万种含碳化合物。因此，我们可以说碳是我们身体的骨架。其中一个原因是碳与大量元素形成四个共价键的能力。这些化合物是稳定的，可以是链或环。碳原子很小，这使得两个碳原子靠得更近，所以p轨道上的电子可以重叠形成多个键。

图02：石墨和金刚石

碳原子序数为6，它是周期表中第14族中的非金属。碳的电子构型是1s2 2s2 2p2。碳是黑色/灰色固体。作为纯碳，最常见的形式是石墨、煤和金刚石。在石墨中，六边形排列的碳原子形成层。层间有一个小间隙，电子在层内离域。因此，石墨具有导电性。钻石是我们所知道的最坚硬的矿物。因此，在这个过程中，每一个碳原子都以共价键连接到另外四个碳原子上，这个单元重复形成钻石。因此，钻石具有刚性四面体网络。金刚石是一种优良的热导体，具有特殊的光学特性。

硅(silicon)和碳(carbon)的区别

硅是原子序数为14的元素，它也在周期表的第14组中，就在碳之下，而碳是原子序数为6的元素，它也在周期表的第14组中，就在硅的正上方。然而，硅和碳的区别在于碳是非金属，而硅是类金属。

此外，碳和硅具有与s2，p2相同的电子构型。但是，硅和碳是有区别的。在硅中，电子扩散到第三能级，而在碳中，电子只扩散到第二能级。这种差异是由于第二周期的碳原子，而第三周期的硅原子。硅原子比碳原子大。此外，硅和碳之间的另一个区别是硅的反应性不如碳。此外，纯碳化合物存在于自然界中，如金刚石、石墨和煤。但纯硅化合物几乎找不到。它们以氧化物或硅酸盐的形式存在。

The below inforgraphic summarizes the difference between silicon and carbon in tabular form. 硅(silicon)和碳(carbon)的区别