Fibra òptica
Compostos de germani s’utilitzen en materials de fibra òptica per a modificar índex de refracció, transmissió o resposta òptica.
Mendeleev
Taula periòdica
Tots els elements
CatalàCA⌄
Llengües
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Element químic · fitxa de referència
32Ge
Germani
El germani és l’element 32 (Ge), situat al període 4, grup 14 i bloc p. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Ar] 3d10 4s2 4p2.
Nombre atòmic32
Pes atòmic estàndard72.630(8)
Grup14
Període4
Blocp
Configuració electrònica[Ar] 3d10 4s2 4p2
Estructura electrònica
Què determina la seva química
Els elements del grup 14 tenen quatre electrons de valència. Els membres lleugers presenten un fort caràcter covalent, mentre que el caràcter metàl·lic augmenta en baixar pel grup.
La configuració [Ar] 3d10 4s2 4p2 situa el germani en aquesta família. L’estructura i l’estat d’oxidació determinen després les propietats dels seus materials i compostos.
Formes químiques
Compostos, ions i materials
El germani pot formar xarxes covalents i una gran varietat d’òxids, halurs, hidrurs i compostos amb metalls. El seu comportament se situa entre el dels no metalls i el dels metalls.
Comportament físic
Estat i canvis de fase
A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 5.323 g/cm³. El punt de fusió és 1 211 K (938.3 °C). El punt d’ebullició és 3 106 K (2 833 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.
Presència i aplicacions
On es troba el germani i per a què s’utilitza
A la pràctica, el germani es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com fibra òptica, semiconductors i òptica infraroja. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.
A la pràctica
Exemples d’usos reals
Semiconductors
El germani forma part de materials semiconductors el comportament elèctric dels quals pot controlar-se mitjançant composició, puresa i dopatge.
Òptica infraroja
Compostos de germani s’utilitzen en òptica infraroja quan transmeten o controlen radiació en aquestes longituds d’ona.
Posició periòdica
Què indiquen els elements veïns
El germani és al període 4, grup 14 i bloc p. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com alumini, silici, fòsfor, gal·li i arsènic. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.
Dades de referència
Propietats físiques i atòmiques
Classificaciómetal·loide
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 18 · 4
Densitat5.323 g/cm³
Punt de fusió1 211 K (938.3 °C)
Punt d’ebullició3 106 K (2 833 °C)
Electronegativitat de Pauling2.01
Primera energia d’ionització762 kJ/mol
Afinitat electrònica118.9 kJ/mol
Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.
Història
Descobriment i identificació
El descobriment del germani s’associa a Clemens Winkler. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.
Isòtops i pes atòmic
Com afecta els valors la composició isotòpica
El pes atòmic estàndard és 72.630(8). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.
El germani té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.
Seguretat
Manipulació i exposició
Els riscos associats al germani depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.