ألياف بصرية
يُستخدم جرمانيوم في الألياف البصرية أو مادة مطعمة لضبط انتقال الضوء أو تضخيمه أو الاستجابة في نطاق الأشعة تحت الحمراء.
Mendeleev
الجدول الدوري
جميع العناصر
العربيةAR⌄
اللغات
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
32Ge
جرمانيوم
جرمانيوم عنصر كيميائي عدده الذري 32 ورمزه Ge. يقع في الدورة 4، المجموعة 14 ضمن القطاع p. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Ar] 3d10 4s2 4p2.
العدد الذري32
الكتلة الذرية القياسية72.630(8)
المجموعة14
الدورة4
القطاعp
التوزيع الإلكتروني[Ar] 3d10 4s2 4p2
البنية الإلكترونية
ما الذي يتحكم في كيميائه؟
التوزيع الإلكتروني لـجرمانيوم هو [Ar] 3d10 4s2 4p2. يحدد توزيع الإلكترونات في الأغلفة وتحت المستويات الخارجية كيفية تكوين الذرة للروابط وحالات الأكسدة الأكثر احتمالاً.
لفهم التفاعلية يجب قراءة التوزيع الإلكتروني مع موقع العنصر في الجدول الدوري. فهما يوضحان إلكترونات التكافؤ والحجب الإلكتروني وحجم الذرة وميلها إلى فقد الإلكترونات أو اكتسابها أو مشاركتها.
الأشكال الكيميائية
المركبات والأيونات والمواد
يُكوّن جرمانيوم أنواعاً مختلفة من المواد بحسب بنيته الإلكترونية وبيئته الكيميائية. قد تكون الأكاسيد والهاليدات والهيدريدات والسبائك أو المركبات التساهمية مهمة، وتحدد حالة الأكسدة البنية ونوع الروابط والتفاعلية.
السلوك الفيزيائي
الحالة وتحولات الطور
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 5.323 g/cm³. نقطة الانصهار هي 1 211 K (938.3 °C). نقطة الغليان هي 3 106 K (2 833 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
الوجود والاستخدامات
أين يوجد جرمانيوم وكيف يُستخدم؟
عملياً يظهر جرمانيوم في تطبيقات مرتبطة بـألياف بصرية، أشباه الموصلات وبصريات الأشعة تحت الحمراء. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
عملياً
أمثلة على استخدامات حقيقية
أشباه الموصلات
تُستخدم مركبات أو مواد مطعمة تحتوي على جرمانيوم للتحكم في التوصيل الكهربائي داخل أجهزة أشباه الموصلات.
بصريات الأشعة تحت الحمراء
يُستخدم جرمانيوم في مواد تنقل الأشعة تحت الحمراء أو تكشفها أو تتحكم فيها.
الموقع الدوري
ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟
يقع جرمانيوم في الدورة 4 والمجموعة 14. العناصر المجاورة المعروضة هي: ألومنيوم؛ سيليكون؛ فوسفور؛ غاليوم؛ زرنيخ؛ إنديوم؛ قصدير؛ إثمد. يسمح هذا الموقع بمقارنة حجم الذرة وطاقة التأين وحالات الأكسدة واتجاهات الروابط مباشرة مع العناصر القريبة في الجدول الدوري.
بيانات مرجعية
الخواص الفيزيائية والذرية
التصنيفشبه فلز
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 4
الكثافة5.323 g/cm³
نقطة الانصهار1 211 K (938.3 °C)
نقطة الغليان3 106 K (2 833 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ2.01
طاقة التأين الأولى762 kJ/mol
الألفة الإلكترونية118.9 kJ/mol
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
التاريخ
الاكتشاف والتعرّف
يرتبط اكتشاف جرمانيوم بأعمال كليمنس فنكلر. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.
النظائر والكتلة الذرية
كيف يغير تركيب النظائر القيم؟
الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـجرمانيوم هي 72.630(8). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.
لـجرمانيوم نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
السلامة
المناولة والتعرض
تعتمد مخاطر جرمانيوم على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.