Цахиур ба германий гол ялгаа нь германид d электрон байдаг бол цахиурт d электрон байдаггүй.
Цахиур ба германий хоёулаа үелэх системийн нэг бүлэгт (14-р бүлэг) багтдаг. Тиймээс тэд гаднах энергийн түвшинд дөрвөн электронтой байдаг. Түүнээс гадна тэдгээр нь +2 ба +4 гэсэн хоёр исэлдэлтийн төлөвт явагддаг. Цахиур ба германий физик, химийн шинж чанар нь ижил төстэй байдаг, учир нь хоёулаа металлоид юм. Гэсэн хэдий ч цахиур болон германий хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа бий.
Цахиур гэж юу вэ?
Цахиур нь атомын дугаар 14-тэй химийн элемент бөгөөд үелэх системийн 14-р бүлэгт нүүрстөрөгчийн дор байдаг. Бид үүнийг Si тэмдгээр тэмдэглэж болно. Түүний электрон тохиргоо нь 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Цахиур нь дөрвөн электроныг зайлуулж, +4 цэнэглэгдсэн катион үүсгэх эсвэл эдгээр электронуудыг хуваалцаж дөрвөн ковалент холбоо үүсгэх боломжтой.
Түүнээс гадна, бид цахиурыг металлоид гэж тодорхойлж болно, учир нь энэ нь металл болон металл бус шинж чанартай байдаг. Энэ нь хатуу, идэвхгүй металлоид хатуу юм. Энэхүү химийн элементийн хайлах цэг нь 1414 oC, буцлах температур нь 3265 oC байна. Кристал хэлбэрийн цахиур нь маш хэврэг байдаг. Энэ нь байгальд цэвэр цахиур хэлбэрээр маш ховор байдаг. Энэ нь голчлон исэл эсвэл силикат хэлбэрээр үүсдэг.
Цахиур нь гаднах ислийн давхаргаар хамгаалагдсан тул химийн урвалд бага өртдөг. Мөн энэ элемент нь исэлдүүлэхийн тулд өндөр температур шаарддаг. Үүний эсрэгээр цахиур нь өрөөний температурт фтортой урвалд ордог. Цаашилбал, цахиур нь хүчилтэй урвалд ордоггүй, харин төвлөрсөн шүлтүүдтэй урвалд ордог.
Зураг 01: Цахиурын харагдах байдал
Цахиурыг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах олон арга байдаг. Цахиур нь хагас дамжуулагч тул компьютер, электрон төхөөрөмжид ашиглагддаг. Цахиур, силикат зэрэг цахиурын нэгдлүүдийг керамик, шил, цементийн үйлдвэрт олон удаа ашигладаг.
Германи гэж юу вэ?
Эрдэмтэн Клеменс Винклер 1886 онд германийг олсон. Бид энэ элементийг Ge тэмдгээр тэмдэглэж болох ба атомын дугаар нь 32. Энэ нь үелэх системд Си-ийн доор байдаг. Түүний электрон тохиргоо нь 1s2 2s2 2p6 3s23х6 4с2 3d10 4х2 Ge бол алмазтай төстэй болор бүтэцтэй металлоид юм. Энэ нь хатуу, хэврэг, саарал цагаан өнгөтэй. Ge-ийн хайлах цэг нь 937 oC орчим, буцлах температур нь 2830 oC.
Бид германийг байгалийн жамаар газрын царцдасаас олж болно. Бриартит, германит, аргиродит зэрэг ашигт малтмалд агуулагддаг. Түүнчлэн, энэ нь байгалийн таван изотоптой. Гэсэн хэдий ч Ge нь хамгийн түгээмэл изотоп бөгөөд 36% элбэг байдаг.
Зураг 02: Германы харагдах байдал
Цаашилбал, энэ элемент нь химийн болон физикийн хувьд цахиуртай төстэй. Германиум нь агаар, усанд тогтвортой байдаг. Мөн шингэрүүлсэн хүчил, шүлтлэг уусмалуудтай урвалд ордоггүй. Цахиурын нэгэн адил бид германийг транзистор болон бусад электрон төхөөрөмжид хагас дамжуулагч материал болгон ашигладаг. Түүнээс гадна герман нь ихэвчлэн +4 ба +2 исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг боловч ихэвчлэн +4 төлөвт байдаг. Энэ элементийг агаарт гаргахад энэ нь аажмаар диоксид хэлбэрт хувирдаг, GeO2
Цахиур, герман хоёрын ялгаа юу вэ?
Цахиур нь атомын дугаар 14, химийн тэмдэг Si, германи бол атомын дугаар 32, химийн тэмдэг нь Ge химийн элемент юм. Цахиур ба германий хоорондох гол ялгаа нь Германи нь d электронтой боловч цахиурт ямар ч d электрон байдаггүй. Цаашилбал, цахиурын электронуудын тохиргоо нь 1s2 2s2 2p6 3s 2 3p2 ба германий электрон тохиргоо нь 1s2 2s2 2p 6 3с2 3p6 4с2 3d 10 4p2 Иймээс цахиур болон германий хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байгаа тул бид эдгээр тохиргоог хэлж болно.
Түүнээс гадна германий атом цахиураас том радиустай. Үүнээс гадна цахиур ба германий хоорондох өөр нэг мэдэгдэхүйц ялгаа нь тодорхой температурт германи нь цахиураас илүү чөлөөт электронтой байдаг. Тиймээс германий дамжуулалт илүү өндөр байна.
Хураангуй – Цахиур ба Германий
Цахиур болон германий аль аль нь хагас дамжуулагчийн хувьд ашигтай. Гэсэн хэдий ч цахиур болон германий хооронд ялгаа байдаг. Цахиур ба германий хоорондох гол ялгаа нь Германд d электрон байдаг боловч цахиурт d электрон байдаггүй.
