Fakty o germániu (atómové číslo 32 alebo Ge)

Alfred Pasieka/Science Photo Library, Getty Images

Gemanium je lesklý sivobiely metaloid s kovovým vzhľadom. Prvok je známy najmä pre svoje použitie v polovodičoch. Tu je zbierka užitočných a zaujímavých faktov o germánskom prvku.

Germánium Základné fakty

Atómové číslo:32 Symbol:Ge Atómová hmotnosť :72,61 Objav:Clemens Winkler 1886 (Nemecko) Konfigurácia elektrónov :[Ar] 4s^dva3d¹⁰4p^dva Pôvod slova:Latinská Germánia: Nemecko Vlastnosti:Germánium má teplotu topenia 937,4 C, teplotu varu 2830 C, špecifickú hmotnosť 5,323 (25 C), s valencie 2 a 4. V čistej forme je prvkom sivobiely metaloid. Je kryštalický a krehký a na vzduchu si zachováva svoj lesk. Germánium a jeho oxid sú transparentné pre infračervené svetlo. Používa:Germánium je dôležitý polovodičový materiál. Bežne sa dopuje arzénom alebo gáliom na úrovni jedného dielu na 1010 pre elektroniku. Germánium sa tiež používa ako legujúce činidlo, katalyzátor a ako fosfor pre žiarivky. Prvok a jeho oxid sa používajú vo vysoko citlivých infračervených detektoroch a iných optických zariadeniach. Vysoký index lomu a disperzie oxidu germánia viedol k jeho použitiu v okuliaroch na použitie v šošovkách mikroskopov a fotoaparátov. Organické zlúčeniny germánia majú relatívne nízku toxicitu pre cicavce, ale sú smrteľné pre určité baktérie, čo dáva týmto zlúčeninám potenciálny medicínsky význam. Zdroje:Germánium môže byť oddelené od kovov frakčnou destiláciou prchavého chloridu germánia, ktorý sa potom hydrolyzuje za vzniku GeO_dva. Oxid sa redukuje vodíkom, čím sa získa prvok. Techniky zónovej rafinácie umožňujú výrobu ultračistého germánia. Germánium sa nachádza v argyrodite (sulfid germánia a striebra), v germanite (zložený asi z 8 % prvku), v uhlí, zinkových rudách a iných mineráloch. Prvok môže byť komerčne pripravený z dymového prachu z hutí spracovávajúcich zinkové rudy alebo z vedľajších produktov spaľovania určitého uhlia. Klasifikácia prvkov: Semimetalické (Metaloid)

Fyzické údaje Germánia

Hustota (g/cc):5,323 Bod topenia (K):1210,6 Bod varu (K):3103 Vzhľad:sivobiely kov Izotopy:Existuje 30 známych izotopov germánia od Ge-60 po Ge-89. Existuje päť stabilných izotopov: Ge-70 (20,37 % hojnosť), Ge-72 (27,31 % hojnosť), Ge-73 (7,76 % hojnosť), Ge-74 (36,73 % hojnosť) a Ge-76 (7,83 % hojnosť). . Atómový polomer (popoludnie):137 Atómový objem (cc/mol):13.6 Kovalentný polomer (popoludnie):122 Iónový polomer :53 (+4e) 73 (+2e) Špecifické teplo (@20 °C J/g mol):0,322 Fúzne teplo (kJ/mol):36.8 Teplo odparovania (kJ/mol):328 Teplota Debye (K):360,00 Paulingovo záporné číslo:2.01 Prvá ionizujúca energia (kJ/mol):760,0 Oxidačné stavy :+4 je najbežnejší. +1, +2 a -4 existujú, ale sú zriedkavé. Mriežková štruktúra:Uhlopriečka Mriežková konštanta (Å):5 660 Registračné číslo CAS :7440-56-4

Germanium Trivia

• Winklerov pôvodný názov pre germánium bol Neptunium. Podobne ako germánium, aj planéta Neptún bola nedávno objavená na základe predpovedí z matematických údajov.
• Objav germánia zaplnil miesto predpovedané Mendelejevovou periodickou tabuľkou. Germánium nahradilo zástupný prvok eka-kremík.
• Mendelejev predpovedal fyzikálne vlastnosti eka-kremíka na základe jeho polohy v periodickej tabuľke. Povedal, že jeho atómová hmotnosť by bola 72,64 (skutočná hodnota: 72,61), hustota by bola 5,5 g/cm³(skutočná hodnota: 5,32 g/cm³), vysoký bod topenia (skutočná hodnota: 1210,6 K) a mal by sivý vzhľad (skutočný vzhľad: sivobiely). Blízkosť fyzikálnych vlastností germánia k predpokladaným hodnotám eka-kremíka bola dôležitá na potvrdenie Mendelejevových teórií periodicity.
• Pred objavením jeho polovodičových vlastností po druhej svetovej vojne sa germánium len málo využívalo. Produkcia germánia sa zvýšila z niekoľkých stoviek kilogramov ročne na sto metrických ton ročne.
• Prvé polovodičové súčiastky sa väčšinou vyrábali z germánia, až kým sa koncom 50-tych rokov minulého storočia nestal komerčne dostupný ultračistý kremík.
• Oxid germánia (GeO_dva) sa niekedy nazýva germánstvo. Je široko používaný v optických zariadeniach a vláknovej optike. Používa sa tiež ako katalyzátor pri výrobe polyetyléntereftalátu alebo PET plastu.

Germánium rýchle fakty

Názov prvku: GermániumSymbol prvku: GeAtómové číslo: 32Atómová hmotnosť: 72,6308Vzhľad: Sivobiela tuhá látka s kovovým leskom
• Skupina: Skupina 14 (Carbon Group)
Obdobie: Obdobie 4Discovery: Clemens Winkler (1886)

Zdroje

• Gerber, G. B.; Léonard, A. (1997). „Mutagenita, karcinogenita a teratogenita zlúčenín germánia“. Regulačná toxikológia a farmakológia . 387 (3): 141–146. doi: 10.1016/S1383-5742(97)00034-3
• Frenzel, Max; Ketris, Marina P.; Gutzmer, Jens (2013-12-29). „O geologickej dostupnosti germánia“. Ložiská minerálov . 49 (4): 471-486. doi: 10.1007/s00126-013-0506-z
• West, Robert (1984). CRC, Príručka chémie a fyziky . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
• Winkler, Clemens (1887). „Germánium, Ge, nový nekovový prvok“. Správy Nemeckej chemickej spoločnosti (V Nemecku). 19 (1): 210-211. doi: 10.1002/cber.18860190156