रासायनिक तत्व · संदर्भ पृष्ठ

32Ge

जर्मेनियम

जर्मेनियम परमाणु क्रमांक 32 और प्रतीक Ge वाला रासायनिक तत्व है। यह आवर्त 4, समूह 14, p-ब्लॉक में स्थित है। कमरे के तापमान पर इसकी संदर्भ अवस्था ठोस है और इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास [Ar] 3d10 4s2 4p2 है।

परमाणु क्रमांक32

मानक परमाणु भार72.630(8)

समूह14

आवर्त4

ब्लॉकp

इलेक्ट्रॉन विन्यास[Ar] 3d10 4s2 4p2

इलेक्ट्रॉनिक संरचना

इसकी रसायनिकी को क्या नियंत्रित करता है?

जर्मेनियम की रासायनिक प्रकृति मुख्यतः उसके संयोजक इलेक्ट्रॉनों और आवर्त सारणी में उसकी स्थिति से निर्धारित होती है। इलेक्ट्रॉन विन्यास [Ar] 3d10 4s2 4p2 बंधन, सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं और निकटवर्ती तत्वों से समानताओं को समझने का आधार देता है।

इलेक्ट्रॉन खोने, ग्रहण करने या साझा करने पर जर्मेनियम अलग-अलग आयन और यौगिक बना सकता है। समूह 14 तथा p ब्लॉक की स्थिति इसके आकार, आयनीकरण ऊर्जा और बंधन व्यवहार के आवर्ती रुझानों से तुलना करने में उपयोगी है।

रासायनिक रूप

यौगिक, आयन और पदार्थ

जर्मेनियम अपनी इलेक्ट्रॉनिक संरचना और रासायनिक वातावरण के अनुसार अलग-अलग पदार्थ बनाता है। ऑक्साइड, हैलाइड, हाइड्राइड, मिश्रधातुएँ या सहसंयोजक यौगिक महत्वपूर्ण हो सकते हैं; ऑक्सीकरण अवस्था बंधन, संरचना और अभिक्रियाशीलता को बदलती है।

भौतिक व्यवहार

अवस्था और अवस्था परिवर्तन

कमरे के तापमान पर संदर्भ अवस्था ठोस है। सूचीबद्ध घनत्व 5.323 g/cm³ है। गलनांक 1 211 K (938.3 °C) है। क्वथनांक 3 106 K (2 833 °C) है। दाब, शुद्धता, क्रिस्टलीय संरचना और अपररूप मापे गए मानों को बदल सकते हैं, इसलिए भौतिक आँकड़ों के साथ मापन की परिस्थितियाँ भी महत्वपूर्ण होती हैं।

उपस्थिति और उपयोग

जर्मेनियम कहाँ मिलता है और कैसे उपयोग होता है?

व्यवहार में जर्मेनियम प्रकाशीय तंतु, अर्धचालक और अवरक्त प्रकाशिकी जैसे क्षेत्रों में मिलता है। उपयोग की वास्तविक वजह शुद्ध तत्व, मिश्रधातु, यौगिक या किसी विशिष्ट समस्थानिक के गुण हो सकते हैं, इसलिए अनुप्रयोग समझते समय रासायनिक रूप को पहचानना जरूरी है।

व्यावहारिक उदाहरण

वास्तविक उपयोगों के उदाहरण

प्रकाशीय तंतु

जर्मेनियम का उपयोग प्रकाशीय तंतुओं या डोपेंट पदार्थों में प्रकाश संचरण, प्रवर्धन या विशिष्ट अवरक्त प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

अर्धचालक

जर्मेनियम अर्धचालक पदार्थों में बैंड-संरचना, वाहक सांद्रता, प्रकाश प्रतिक्रिया या यौगिक निर्माण के कारण उपयोगी होता है।

अवरक्त प्रकाशिकी

जर्मेनियम वाले पदार्थ अवरक्त प्रकाश के संचरण, अपवर्तन या पता लगाने के लिए विशेष लेंस, खिड़कियों और प्रकाशीय घटकों में उपयोग होते हैं।

आवर्त स्थिति

पड़ोसी तत्व क्या बताते हैं?

जर्मेनियम आवर्त 4 और समूह 14 में स्थित है। इसके आसपास एल्युमिनियम, सिलिकॉन, फॉस्फोरस जैसे वास्तविक पड़ोसी तत्व हैं। इनसे तुलना करके परमाणु आकार, आयनीकरण ऊर्जा, बंधन और अभिक्रियाशीलता के आवर्ती रुझानों को सीधे देखा जा सकता है।

संदर्भ आँकड़े

भौतिक और परमाणवीय गुण

वर्गीकरणउपधातु

कमरे के तापमान पर अवस्थाठोस

इलेक्ट्रॉन आवरण2 · 8 · 18 · 4

घनत्व5.323 g/cm³

गलनांक1 211 K (938.3 °C)

क्वथनांक3 106 K (2 833 °C)

पॉलिंग विद्युतऋणात्मकता2.01

प्रथम आयनीकरण ऊर्जा762 kJ/mol

इलेक्ट्रॉन बंधुता118.9 kJ/mol

जहाँ लागू हो, ये मान तत्व या उदासीन परमाणु का वर्णन करते हैं। भौतिक आँकड़े अपररूप, दाब, शुद्धता और मापन की परिस्थितियों पर निर्भर कर सकते हैं।

इतिहास

खोज और पहचान

जर्मेनियम की खोज या पहचान का इतिहास Clemens Winkler से जुड़ा है। किसी तत्व की पहली पहचान, शुद्ध नमूने का पृथक्करण और आधुनिक परमाणु क्रमांक का निर्धारण हमेशा एक ही समय पर नहीं हुआ।

समस्थानिक और परमाणु भार

समस्थानिक संरचना संख्याओं को कैसे बदलती है?

जर्मेनियम का मानक परमाणु भार 72.630(8) है। यह प्राकृतिक स्थलीय पदार्थ में समस्थानिक संरचना का भारित औसत है, किसी एक परमाणु का द्रव्यमान नहीं।

जर्मेनियम के समस्थानिकों में प्रोटॉन संख्या समान रहती है, इसलिए वे एक ही तत्व हैं, लेकिन न्यूट्रॉन संख्या और परमाणु द्रव्यमान अलग होते हैं। प्राकृतिक समस्थानिक अनुपात मानक परमाणु भार को प्रभावित कर सकता है।

सुरक्षा

संचालन और संपर्क

जर्मेनियम से जुड़े जोखिम उसके रासायनिक रूप, मात्रा और संपर्क मार्ग पर निर्भर करते हैं। शुद्ध तत्व, उसके आयन और यौगिकों के जैविक तथा पर्यावरणीय प्रभाव अलग हो सकते हैं, इसलिए वास्तविक पदार्थ की सुरक्षा जानकारी देखना आवश्यक है।