Fakty dotyczące germanu (liczba atomowa 32 lub Ge)

Alfred Pasieka/Science Photo Library, Getty Images

Gemanium to błyszczący, szarawobiały metaloid o metalicznym wyglądzie. Element najbardziej znany jest z zastosowania w półprzewodnikach. Oto zbiór przydatnych i interesujących faktów dotyczących pierwiastka germanu.

Podstawowe fakty dotyczące germanu

Liczba atomowa:32 Symbol:Ge Masa atomowa :72,61 Odkrycie:Clemens Winkler 1886 (Niemcy) Konfiguracja elektronów :[Ar] 4s^dwa3d¹⁰4p^dwa Pochodzenie słowa:Łacińska Germania: Niemcy Nieruchomości:German ma temperaturę topnienia 937,4 C, temperaturę wrzenia 2830 C, ciężar właściwy 5,323 (25 C), z walencje 2 i 4. W czystej postaci pierwiastek jest szaro-białym metaloidem. Jest krystaliczny i kruchy i zachowuje swój połysk na powietrzu. German i jego tlenek są przezroczyste dla światła podczerwonego. Zastosowania:German jest ważnym materiałem półprzewodnikowym. Jest powszechnie domieszkowany arsenem lub galem w ilości jednej części na 1010 dla elektroniki. German jest również stosowany jako środek stopowy, katalizator i jako luminofor do lamp fluorescencyjnych. Pierwiastek i jego tlenek są używane w bardzo czułych detektorach podczerwieni i innych urządzeniach optycznych. Wysoki współczynnik załamania i dyspersji tlenku germanu doprowadził do jego zastosowania w okularach do stosowania w obiektywach mikroskopów i aparatów fotograficznych. Organiczne związki germanu mają stosunkowo niską toksyczność dla ssaków, ale są śmiertelne dla niektórych bakterii, co daje tym związkom potencjalne znaczenie medyczne. Źródła:German można oddzielić od metali przez destylację frakcyjną lotnego tetrachlorku germanu, który jest następnie hydrolizowany w celu uzyskania GeO_dwa. Dwutlenek jest redukowany wodorem, aby uzyskać pierwiastek. Techniki rafinacji strefowej pozwalają na produkcję ultraczystego germanu. German znajduje się w argyrodycie (siarczku germanu i srebra), w germanicie (składającym się z około 8% tego pierwiastka), w węglu, rudach cynku i innych minerałach. Element może być komercyjnie wytwarzany z pyłu kominowego hut przetwarzających rudy cynku lub z produktów ubocznych spalania niektórych węgli. Klasyfikacja elementów: Półmetaliczny (Półmetal)

Dane fizyczne germanu

Gęstość (g/cm3):5,323 Temperatura topnienia (K):1210,6 Temperatura wrzenia (K):3103 Wygląd zewnętrzny:szaro-biały metal Izotopy:Istnieje 30 znanych izotopów germanu w zakresie od Ge-60 do Ge-89. Istnieje pięć stabilnych izotopów: Ge-70 (20,37% liczebności), Ge-72 (27,31% liczebności), Ge-73 (7,76% liczebności), Ge-74 (36,73% liczebności) i Ge-76 (7,83% liczebności). . Promień atomowy (po południu):137 Objętość atomowa (cm3/mol):13,6 Promień kowalencyjny (po południu):122 Promień jonowy :53 (+4e) 73 (+2e) Ciepło właściwe (@20°C J/g mol):0,322 Ciepło termojądrowe (kJ/mol):36,8 Ciepło parowania (kJ/mol):328 Temperatura Debye (K):360,00 Pauling Negative Numer:2.01 Pierwsza energia jonizacyjna (kJ/mol):760,0 Stany Utleniania :Najczęstsze jest +4. +1, +2 i -4 istnieją, ale są rzadkie. Struktura sieci:Przekątna Stała sieci (Å):5660 Numer rejestru CAS :7440-56-4

Ciekawostki dotyczące germanu

• Oryginalna nazwa Winklera dla germanu to Neptun. Podobnie jak german, planeta Neptun została niedawno odkryta na podstawie przewidywań z danych matematycznych.
• Odkrycie germanu wypełniło miejsce przewidziane przez układ okresowy Mendelejewa. German zajął miejsce elementu zastępczego eka-silicon.
• Mendelejew przewidział właściwości fizyczne eka-krzemu na podstawie jego pozycji w układzie okresowym. Powiedział, że jego masa atomowa wynosiłaby 72,64 (wartość rzeczywista: 72,61), gęstość 5,5 g/cm³(wartość rzeczywista: 5,32 g/cm)³), wysoka temperatura topnienia (wartość rzeczywista: 1210,6 K) i miałyby szary wygląd (rzeczywisty wygląd: szarawo-biały). Bliskość właściwości fizycznych germanu z przewidywanymi wartościami eka-krzemu była ważna dla potwierdzenia teorii okresowości Mendelejewa.
• Niewiele było zastosowania germanu przed odkryciem jego właściwości półprzewodnikowych po II wojnie światowej. Produkcja germanu wzrosła z kilkuset kilogramów rocznie do stu ton metrycznych rocznie.
• Wczesne elementy półprzewodnikowe były w większości wykonane z germanu, dopóki ultraczysty krzem nie stał się dostępny na rynku pod koniec lat pięćdziesiątych.
• Tlenek germanu (GeO_dwa) jest czasami nazywany germanią. Jest szeroko stosowany w sprzęcie optycznym i światłowodach. Wykorzystywany jest również jako katalizator w produkcji politereftalanu etylenu czy plastiku PET.

Szybkie fakty dotyczące germanu

Nazwa elementu: GermanSymbol elementu: GeLiczba atomowa: 32Masa atomowa: 72.6308Wygląd zewnętrzny: Szarawo-białe twarde ciało stałe z metalicznym połyskiem
• Grupa: Grupa 14 (Grupa Carbon)
Okres: Okres 4Odkrycie: Clemens Winkler (1886)

Źródła

• Gerber, GB; Leonard, A. (1997). „Mutagenność, rakotwórczość i teratogenność związków germanu”. Toksykologia i farmakologia regulacyjna . 387 (3): 141–146. doi: 10.1016/S1383-5742(97)00034-3
• Frenzel, Max; Ketris, Marina P.; Gutzmer, Jens (29.12.2013). „O geologicznej dostępności germanu”. Złoża Mineralium . 49 (4): 471–486. doi: 10.1007/s00126-013-0506-z
• Zachód, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics . Boca Raton, Floryda: Chemical Rubber Company Publishing. s. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
• Winkler, Clemens (1887). „German, Ge, nowy pierwiastek niemetaliczny”. Raporty Niemieckiego Towarzystwa Chemicznego (po niemiecku). 19 (1): 210–211. doi: 10.1002/cber.18860190156