主な相違点 – シリコンとシリカ
ケイ素とシリカは、無機化学の分野でよく使われる用語です。
ケイ素は、地球上で酸素に次いで2番目に多い元素です。
したがって、ケイ素とシリカの違いを知っておくことは非常に重要です。
ケイ素とシリカの主な違いは、ケイ素が元素であるのに対し、シリカは化合物であることです。
シリコンとは
ケイ素は地殻に豊富に含まれる元素です。
周期表では14族に属し、半金属またはメタロイドに分類されます。
これは、ケイ素が金属と非金属の両方の性質を示すからです。
シリコンの原子番号は14で、p-ブロックに位置しています。
シリコンの電子配置は、[Ne]3s23p2です。
シリコンのp軌道には2個の電子しかないため、さらに4個の電子を受け入れることができます。
したがって、シリコンは最大で4つの共有結合を形成することができます。
シリコンの融点は約14140℃です。
シリコンは28Si、29Si、30Siの3つの安定同位体を持っています。
図1: シリコンメタロイド
シリコンは半導体の一種である。
電気をよく通すので、電子工業の分野で重要な用途があります。
また、シリコーンと呼ばれる高分子の合成にも使われます。
シリコンは自然界にフリーな元素として存在することはありません。
常に他の元素との組み合わせで鉱物として存在します。
シリカとは
シリカは、ケイ素原子と酸素原子からなる化合物です。
シリカは二酸化ケイ素の名称です。
シリカの分子式はSiO2です。
したがって、シリカは地球上に最も多く存在する2つの元素からできています。
シリカは自然界では石英として存在します。
また、シリカは砂の主成分でもあります。
常温常圧下では、シリカは固体です。
純粋なシリカは、高い融点を持つ無色の結晶性化合物です。
シリカの融点は約1713oCです。
シリカのモル質量は約60g/molです。
シリカは、主に石英の採掘によって得られる。
シリカは二酸化ケイ素と呼ばれていますが、シリカの結晶構造を見ると、ケイ素原子の周りに4つの酸素原子が単共有結合でくっついていることがわかります。
これは、この四面体構造の方が安定だからです。
シリカ構造は安定な構造ですが、フッ化水素酸（HF）に攻撃されてヘキサフルオロ珪酸を生成します。
この反応を以下に示す。
SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
シリカはガラスの製造に使われます。
また、シリカビーズはクロマトグラフィーに使用されている。
シリカは様々な結晶形態をとります。
これらの形態は多形と呼ばれます。
多形の例としては、α-石英、β-石英、コーサイトなどがあります。
シリコンとシリカの違い
定義
シリコン（Silicon）。
地殻に含まれる元素。
シリカ シリカは、ケイ素と酸素原子からなる化合物です。
組成
シリコン シリコンは単体です。
シリカ。
珪素と酸素からなる。
融点
シリコンの場合 シリコンの融点は約14140℃です。
シリカ シリカの融点は約17130℃です。
電気伝導度
シリコン 電気を流すことができる半導体。
シリカ シリカは電気を通すことができない。
発生状況
シリコン 自然界に単独で存在しない。
シリカ。
シリカは純化合物として存在することがあります。
結晶構造
シリコン シリコンの結晶構造は脆い。
シリカ シリカの結晶構造は非常に硬い。
結論
シリコンとシリカはどちらもシリコン原子を含んでいます。
しかし、シリカはその構造や性質からシリコンとは異なるものです。
シリコンとシリカの主な違いは、シリコンは元素であるのに対し、シリカは化合物であることです。
