Ge
Германий
| Группа | 14 | Температура плавления | 938,25 ° С, 1720,85 ° F, 1211,4 К |
| Период | 4 | Точка кипения | 2833 ° С, 5131 ° F, 3106 К |
| Блокировать | п | Плотность (г см -3 ) | 5,3234 |
| Атомный номер | 32 | Относительная атомная масса | 72,630 |
| Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 73 Ge, 74 Ge |
| Электронная конфигурация | [Ar] 3d 1 0 4s 2 4p 2 | Количество CAS | 7440-56-4 |
Использование и свойства элемента Германий
Объяснение изображения
Германий использовался в ранних транзисторах, подобных представленному здесь.
Внешность
Серебристо-белый полуметалл. Он хрупкий.
Использует
Германий — полупроводник. Чистый элемент обычно был легирован мышьяком, галлием или другими элементами и использовался в качестве транзистора в тысячах электронных устройств. Однако сегодня его заменили другие полупроводники.Оксид германия имеет высокий показатель преломления и дисперсии. Это делает его пригодным для использования в широкоугольных объективах фотоаппаратов и объективах для микроскопов. Сейчас это основное применение этого элемента.Германий также используется в качестве легирующего агента (добавление 1% германия к серебру предотвращает его потускнение), в люминесцентных лампах и в качестве катализатора. И германий, и оксид германия прозрачны для инфракрасного излучения и поэтому используются в инфракрасных спектроскопах.
Биологическая роль
Германий не имеет известной биологической роли. Элемент нетоксичен. Некоторые соединения германия обладают низкой токсичностью для млекопитающих, но эффективны против некоторых бактерий. Это побудило некоторых ученых изучить возможность их использования в фармацевтике.
Природное изобилие
Германиевые руды очень редки. В небольших количествах они встречаются в виде минералов германит и аргиродит.Минералы германия также присутствуют в цинковых рудах, а промышленное производство германия осуществляется путем переработки дымовой пыли цинковых заводов. Его также можно извлечь из побочных продуктов сгорания некоторых углей.
История химического элемента Германий
Германий был открыт Клеменсом Винклером во Фрайберге, Германия, в 1886 году. Его существование было предсказано Менделеевым, который предсказал, что его атомный вес будет около 71, а плотность — около 5,5 г / см 3 .
В сентябре 1885 года шахтер, работавший на серебряном руднике Химмельсфюрст недалеко от Фрайберга, наткнулся на необычную руду. Его передали Альбину Вайсбаху в соседнюю Горную академию, который подтвердил, что это новый минерал, и попросил своего коллегу Винклера проанализировать его. Он обнаружил, что в его составе 75% серебра, 18% серы и 7%, которые он не мог объяснить. К февралю 1886 года он понял, что это новый металлоподобный элемент, и когда его свойства были обнаружены, стало ясно, что это был недостающий элемент ниже кремния, как и предсказывал Менделеев. Минерал, из которого он появился, известен как аргиродит, Ag 8 GeS 6 .
Химические свойства
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | 2.11 | Ковалентный радиус (Å) | 1,20 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 118 939 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 2,01 |
| Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 762,1792- й 1537,4563- й3302,1244 чт 4410,6445 чт 9021,46 чт -7 чт -8 чт- |
Состояния окисления и изотопы Германий
| Общие состояния окисления | 4 | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 70 гэ | 69,924 | 20,57 | — | — | |
| 72 Гэ | 71,922 | 27,45 | — | — | |
| 73 Ge | 72,923 | 7,75 | > 1,8 × 10 23 лет | β- | |
| 74 Ge | 73,921 | 36,5 | — | — | |
| 76 Гэ | 75,921 | 7,73 | 1,6 × 10 21 г | β-β- |
Данные о давлении и температуре
| Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 320 | Модуль Юнга (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | Неизвестно | Объемный модуль (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Давление газа | ||||||||||
| Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
| 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
| Давление (Па) | ———— | |||||||||
| — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |