Комуритек менен кремний атом тузулуштору боюнча кандай айырмаланышат

Суроонунузду түшүндүм. «Комуритек» деп Кыргызча көмүртек (углерод) түшүнүп алдык. Эгер башка нерсе болсо, кайра айтыңыз. Эми көмүртек менен кремний атомдук түзүлүштөрүнүн айырмачылыктарын жалпы мектеп деңгээлинде түшүндүрөлдөнөм. 1) Электрондук конфигурация жана сырткы кабат - Көмүртек (C, атомдук номері 6) - Электрондук конфигурациясы: 1s2 2s2 2p2 - Валенттук кабат (ең сырткы): 2-сүрөттүү кабатта 4 валенттук электрон бар → C 4 валенттук электронгө ээ. - Кремний (Si, атомдук номері 14) - Электрондук конфигурациясы: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 - Валенттук кабат: 3-сүрөттүү кабатта 4 валенттук электрон бар → Si да 4 валенттук электронге ээ. - Корутундусу: экөөнүн де 4 валенттук электрон бар, бирок сырткы кабаттарындагы энергия деңгээли жана айырмалары башкача. 2) Атомдук кабаттар жана радиус - Көмүртек: сырткы кабаты есе (2-ки· деңгээли); эң соңку деңгээл 2-кабат. - Кремний: сырткы кабаты 3-ки· деңгээлине жайгашкан (3с2 3р2). 2-кабат толук болгондуктан, Si атомунун ядросу калыңыраак. - Мөлчөмдөр: - Көмүртектин коваленттик радиусу окшоп ~0.77 Å (77 pm) - Кремнийдин коваленттик радиусу ~1.11 Å (111 pm) → Si атому чоңурак, радиусу кеңирээк. 3) Гибридизация жана байланыштар - Көмүртек: - Diamond түрүндө: sp3 гибридизациясы менен тобоого айланган бүтүндөй 3D узулуп турган коваленттик тартип (4 тарам байланыш). - Graphite түрүндө: sp2 гибридизациясы менен ар кандай деңгээлде жайгашкан альбомдор менен катмарлар түзүлөт (планардык структура), ар бир көмүртек атому үч байланышта сп2 байланыштарды түзөт, ал эми пикалдар арасында пи-байланыш пайда болот. - Көмүртөн айырмачылыгы: молекулярдык түрдүү түзүлүштөрдү түзө алат (CO2 сыяктары) жана ар кандай аллотроптор: жука графит, чийки Diamond, графен жана т.с.с. - Кремний: - негизинен ар тараптуу коваленттик тартипти түзөт жана негизинен diamond cubic структурасына ылайыктуу жол менен байланыш түзөт (Si-Si байланыштары көбүнчө sp3 түрүндө). Пи-байланыштары көмүртекке караганда түпкүлүгү төмөн болуп саналат. - Элемент катары молекула формасында кеңири түзүлүшү аз; көбүнчө таза элемент катары эбегейсиз узак желеи (чоюл, кристалдык SiO2 жана т.с.с) менен байланыштар түзөт. - Жыйынтык: көмүртек көп түрдүү байланыш түрлөрүн түзө алат (sp, sp2, sp3 аркылуу көп формалар), кремний болсо негизинен тармактык коваленттик структураларда (sp3) өнүгүп, молекулярдык түрдө аз көп байланыштуу. Бул алардын химиялык жүрүм-турумунда өзгөчө айырмачылык түзөт. 4) Кристалдык түзүлүш - Көмүртек: - Diamond фазасында (көмүртек Diamond): так кристалдык кубтук структура, бардык көмүртек атомдору төрт тараптуу байланыштын торуна кирет. - Graphite: ар бир көмүртек атому үш тараптуу гибридизация менен бир нече катмары бар: бетинен-планарлуу кирпичтер, катмардын аралыктарында ван дер Ваальс байланыштары бар. - Кремний: - Эң көп кездешүүчү кенемеси – diamond cubic кристалдык түзүлүшү: Si атомдору да төрт тараптуу байланыштарга ээ жана 3D түйүндөрүндө жайгашкан. - Негизги айырма: көмүртек жана кремний тең кристалдык тордо болушу мүмкүн (Diamond кубтук структура), бирок көмүртектин көптөгөн аллотроптук формалары бар болсо, кремнийдин атомдук түзүлүшү көбүнчө узак тармактык коваленттик тор менен чектелет. 5) Эмгекти өзгөчөлүктөрү жана колдонулуусу - Көмүртек көп түрдүү органикалык жана ажырашпаган түзүлүштөрдү жасап, C=C, C≡C туюк байланыштарды түзө алат;ганталыштар CO2, сахарлар, мадрычтар сыяктуу көптөгөн химиялык өсүштөрдү камтыйт. - Кремний көп жагынан силикондор менен байланышкан тузулүштөрдү (SiO2, кремний карбиддери) түзүп, жарым өткөргүччү окшош материалдарды өнүктүрөт. Элементардык Si өзүнө көп молекулярдык формалар түзүлүп жарык мөөнөттө аз. Жыйынтык: - Экеуи да 14-паргметри болуп, валенттик электрондор саны 4, бирок атомдук кабаттары жана энергия деңгээлдери, радиусу айырмаланат. - Кремний 3-сүрөттүү сырткы кабатты камтыган (3s3p валенттук орбиталары) жана чоңураак атомдук radiuсти менен көпчүлүк учурда желеп алган коваленттик тармакты түзөт. - Көмүртек кеңири аллотроптор жана ар кандай негизги түрдө байланыштарды түзө алат (sp, sp2, sp3), ал эми кремний көбүнчө кубтук тармактык структуралар менен чектелип, күчтүү карам жана коваленттик байланыштарды түзөт. - Жыйынтыктап айтканда, экөөнүн да валенттук саны 4 болгонуна карабастан, орбиталдык жайгашуусу, сырткы кабаттары, радиусу жана химиялық жүрүм-туруму айрым айырмаланат, эң негизгиси көмүртектин көп түрдүү формалары жана кеңири молекулалык мүмкүнчүлүгү, кремнийдин болсо тармактык коваленттик структураларга мүчө болушу. Эгер кааласаңыз, мисалдык тапшырмаларды (мисалы: көмүртек vs кремнийдин кристалдык түзүлүшүндөгү айырмачылыктарды таблица түрүндө салыштыруу) жана өздүк суроолорду сунуштайм.