Germanium

Germanium je chemický prvek s protonovým číslem 32 (Ge), umístěný v periodě 4, skupině 14 a bloku p. Referenční skupenství při pokojové teplotě: pevná látka. Elektronová konfigurace: [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Protonové číslo32

Standardní atomová hmotnost72.630(8)

Skupina14

Perioda4

Blokp

Elektronová konfigurace[Ar] 3d10 4s2 4p2

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Prvky 14. skupiny mají čtyři valenční elektrony. To umožňuje širokou škálu kovalentních vazeb; směrem dolů roste kovový charakter.

Elektronová konfigurace atomu je [Ar] 3d10 4s2 4p2. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Prvek tvoří iontové nebo kovalentní sloučeniny podle partnera a oxidačního čísla. Důležité rodiny zahrnují oxidy, halogenidy a další sloučeniny typické pro jeho polohu v periodické tabulce.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím pevná látka. Udávaná hustota je 5.323 g/cm³. Teplota tání je 1 211 K (938.3 °C). Teplota varu je 3 106 K (2 833 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Optická vlákna, Polovodiče a Infračervená optika.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Optická vlákna

Germanium nebo jeho sloučeniny se používají pro optické, světelné či keramické vlastnosti materiálů. Mohou ovlivňovat barvu, průhlednost, emisi světla, lom nebo odolnost výsledného výrobku.

Polovodiče

Germanium se využívá v elektrických nebo elektronických materiálech díky kombinaci vodivosti, polovodičových vlastností, optické odezvy nebo vhodné chemické stability.

Infračervená optika

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek se nachází v periodě 4 a skupině 14. V jeho skutečném okolí v periodické tabulce jsou například: Hliník, Křemík, Fosfor, Gallium, Germanium, Arsen. Srovnání sousedů pomáhá chápat změny atomového poloměru, ionizační energie, valenčních elektronů a vazebného chování.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacepolokov

Skupenství při pokojové teplotěpevná látka

Elektronové slupky2 · 8 · 18 · 4

Hustota5.323 g/cm³

Teplota tání1 211 K (938.3 °C)

Teplota varu3 106 K (2 833 °C)

Paulingova elektronegativita2.01

První ionizační energie762 kJ/mol

Elektronová afinita118.9 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Objev tohoto prvku je spojován s osobou nebo týmem uvedeným v historickém záznamu: Clemens Winkler. Rozpoznání nového prvku, získání čistého vzorku a pozdější určení protonového čísla nemusely proběhnout ve stejném okamžiku.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost je 72.630(8). Tato hodnota vychází z izotopového složení běžného přírodního materiálu a není hmotností jednoho konkrétního atomu.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.