Põhiline erinevus räni ja süsiniku vahel on see, et süsinik on mittemetall, räni aga metalloid.
Süsinik ja räni, mõlemad kuuluvad perioodilisuse tabeli samasse rühma (grupp 14). Seega on neil välisel energiatasemel neli elektroni. Need esinevad kahes oksüdatsiooniastmes, +2 ja +4. Ja mõlemad eksisteerivad hiiglaslike molekulaarvõredena.
Mis on räni?
Räni on element aatomnumbriga 14 ja see on ka perioodilisuse tabeli rühmas 14, veidi allpool süsinikku. Sellel on keemiline sümbol Si. Selle elektronide konfiguratsioon on 1s2 2s2 2p6 3s23p2Räni võib eemaldada neli elektroni ja moodustada +4 laetud katiooni või jagada neid elektrone nelja kovalentse sideme moodustamiseks.
Joonis 01: Puhastatud räni
Räni võime iseloomustada metalloidina, kuna sellel on nii metallilised kui ka mittemetallilised omadused. Räni on kõva ja inertne metalloidne tahke aine. Räni sulamistemperatuur on 1414 oC ja keemistemperatuur on 3265 oC. Kristallitaoline räni on väga rabe. Looduses esineb seda väga harva puhta ränina. Peamiselt esineb see oksiidi või silikaadina. Kuna välimine oksiidikiht kaitseb räni, on see vähem vastuvõtlik keemilistele reaktsioonidele. selle oksüdeerimiseks on vaja kõrget temperatuuri. Seevastu räni reageerib toatemperatuuril fluoriga. Räni ei reageeri hapetega, vaid reageerib kontsentreeritud leelistega.
Lisaks kasutatakse räni tööstuslikult palju. Räni on pooljuht, seetõttu on see kasulik arvutites ja elektroonikaseadmetes. Räniühendid, nagu ränidioksiid või silikaadid, on keraamika-, klaasi- ja tsemenditööstuses väga olulised.
Mis on süsinik?
Süsinik on kõikjal. Seal on miljoneid süsinikku sisaldavaid ühendeid. Seega võime öelda, et süsinik on meie keha raamistik. Selle üheks põhjuseks on süsiniku võime moodustada nelja kovalentset sidet suure hulga elementidega. Need ühendid on stabiilsed ja võivad esineda kas ahelate või tsüklitena. Süsinikuaatomid on väikesed ja see võimaldab kahel süsinikuaatomil läheneda, nii et p-orbitaalidel olevad elektronid võivad kattuda, moodustades mitu sidet.
Joonis 02: Grafiit ja teemant
Süsinikul on aatomnumber kuus ja see on perioodilisuse tabeli rühmas 14 mittemetall. Süsiniku elektronkonfiguratsioon on 1s2 2s2 2p2 Süsinik on musta/halli värvi tahke aine. Puhta süsinikuna on kõige levinumad vormid grafiit, kivisüsi ja teemant. Grafiidis moodustavad kuusnurkselt paigutatud süsinikuaatomid kihte. Kihtide vahel on väike vahe ja elektronid delokaliseeruvad kihtide sees. Seetõttu on grafiidil elektrijuhtivus. Teemant on kõige kõvem mineraal, mida me teame. Seega kinnitub iga süsinik kovalentsete sidemetega nelja teise süsinikuga ja see üksus kordub, moodustades teemante. Seetõttu on teemandil jäik tetraeedriline võrk. Teemant on hea soojusjuht ja sellel on erilised optilised omadused.
Mis vahe on ränil ja süsinikul?
Räni on element aatomnumbriga 14 ja see on ka perioodilisuse tabeli rühmas 14, vahetult allpool süsinikku, samas kui süsinik on element aatomnumbriga 6 ja see on ka perioodilisuse rühmas 14 laud, vahetult räni kohal. Räni ja süsiniku erinevus seisneb aga selles, et süsinik on mittemetall, räni aga metalloid.
Lisaks on süsinikul ja ränil sama ühine elektronide konfiguratsioon kui s2, p2 Kuid räni vahel on erinevus ja süsinik. Ränis levivad elektronid 3. energiatasemele, süsinikus aga alles 2. energiatasemele. See erinevus ilmneb süsiniku tõttu 2. perioodil, kuid räni tõttu 3. perioodil. Räni aatom on suurem kui süsinikuaatom. Veel üks erinevus räni ja süsiniku vahel on see, et räni on vähem reageeriv kui süsinik. Samuti leidub looduses puhtaid süsinikuühendeid, nagu teemant, grafiit ja kivisüsi. Kuid puhtaid räniühendeid ei leita peaaegu üldse. Need esinevad oksiidide või silikaatidena.
Allpool olev infograafik võtab tabeli kujul kokku räni ja süsiniku erinevused.
Kokkuvõte – räni vs süsinik
Räni ja süsinik on kaks olulist keemilist elementi. Nende vahel on mõned erinevused, nagu eespool kirjeldatud. Peamine erinevus räni ja süsiniku vahel on see, et süsinik on mittemetall, samas kui räni on metalloid.
