German

German

gal← german →arsen
Si ↑ Ge ↓ Sn 32 Ge
Wygląd
srebrzystoszary
Widmo emisyjnegermanu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol,l.a.	german, Ge, 32 (łac.germanium)
Grupa, okres, blok	14,4,p
Stopień utlenienia	II, IV
Właściwości metaliczne	półmetal
Właściwościtlenków	amfoteryczne
Masa atomowa	72,630 ± 0,008
Stan skupienia	stały
Gęstość	5323kg/m³
Temperatura topnienia	938,25 °C
Temperatura wrzenia	2833 °C
Numer CAS	7440-56-4
PubChem	6326954
Właściwości atomowe Promień •atomowy •walencyjny 125 (obl. 125)pm 122 pm Konfiguracja elektronowa [Ar]4s23d104p2 Zapełnieniepowłok 2, 8, 18, 4 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • wskali Paulinga • wskali Allreda 2,01 2,02 Potencjały jonizacyjne I 762 kJ/mol II 1537,5 kJ/mol III 3302,1 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 330,9kJ/mol Ciepło topnienia 36,94 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 7,46×10−5Pa (1210 K) Konduktywność 2,17×106S/m Ciepło właściwe 320J/(kg·K) Przewodność cieplna 59,9W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny ściennie centrowany Twardość • wskali Mohsa 6 Prędkość dźwięku 5400 m/s (293,15 K) Objętość molowa 13,63×10−6m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r.MeV p.r. 68Ge {syn.} 270,8dni w.e. 0,106 68Ga 70Ge 21,23% stabilny izotop z 38neutronami 72Ge 27,66% stabilny izotop z 40neutronami 73Ge 7,73% stabilny izotop z 41neutronami 74Ge 35,94% stabilny izotop z 42neutronami 76Ge 7,82% 1,78×1021lat β−β− 76Se
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki:dane zewnętrznefirmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-02] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H228 Zwroty P P210 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła 0 0 3
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

German(Ge,łac.germanium) –pierwiastek chemicznyzbloku pukładu okresowego.Jest twardym, błyszczącym, srebrzystoszarympółmetalemo właściwościach chemicznych podobnych do innychwęglowców,przede wszystkimkrzemuicyny.Tworzy wielezwiązków organicznych.

Odkrycie

Renieryt,minerał zawierający german: (Cu,Zn)₁₁Fe₄(Ge,As)₂S₁₆

Mimo że występuje w skorupie ziemskiej w stosunkowo dużych ilościach (ok. 0,0007% wagowo, w postaci 5 trwałychizotopów),został odkryty późno, ponieważ niewiele minerałów zawiera go w dużym stężeniu. W 1869 rokuDymitr Mendelejewprzewidział jego istnienie i niektóre właściwości na podstawie luki, jaka istniała w jegoukładzie okresowym(podobnie przewidział istnienieskanduigalu). Nazwał goekakrzemem.Prawie 20 lat później, w 1886 roku,Clemens Winkler(profesor akademi górniczej weFreibergu) odkrył nowy pierwiastek, badając minerałargirodyt,(zgr.argyros-srebro) i nadał mu nazwęgerman(od łacińskiej nazwy swojego kraju ojczystego –Niemiec). Właściwości chemiczne i fizyczne germanu pokrywały się z dużą dokładnością z właściwościami ekakrzemu – hipotetycznego pierwiastka, przewidzianego przezMendelejewana podstawie sformułowanego przez niegoprawa okresowości.

German posiada kilkanaścieizotopówz przedziału mas 64–83, z czego 5 trwałych występuje w naturalnej mieszaninie.

Zastosowania

German jest ważnympółprzewodnikiem,wykorzystywanym do produkcjitranzystorów,diodi innych elementów elektronicznych. Jegopasmo wzbronionema szerokość 0,67eV,jest więc węższe niż w przypadku krzemu. Podobnie jak w przypadkugalu,sole germanu – zwłaszcza fluorki i arsenki – wykazują własności półprzewodnikowe ielektroluminescencyjne,jednak ze względu na większą dostępność galu, związki te nie są praktycznie wykorzystywane.

German jest również stosowany do produkcjiświatłowodówikatalizatorówpolimeryzacji.Pozyskuje się go głównie z zanieczyszczeń w mineralesfalerycie,a także z zanieczyszczeńrudcynku,ołowiu,miedziisrebra.

Reaktywność

Nie reaguje z wodą, powietrzem, a nawet zkwasamiizasadami,opróczkwasu azotowego.Czasami domieszkuje się nimkrzemstosowany przy produkcji elementów elektronicznych, jednak ze względu na małą dostępność tego pierwiastka zwykle jest on zastępowany galem.Szkłodomieszkowane germanem jest przezroczyste dla promieniowania podczerwonego.

Jegoznaczenie biologicznejest nieznane; niektóre związki germanu, takie jakgermanowodórczychlorek germanu,mają działanie drażniące.

Odmiany alotropowe

W 2014 dwa zespoły naukowców, chiński i europejski otrzymałygermanen– materiał tworzony przez płaską strukturę atomów germanu, o budowie analogicznej dografenuisilicenu.Atomy germanu tworzą w nim jednoatomowej grubości warstwę, połączone są w sześciokąty na podobieństwoplastra miodu.