Kemijski element · referentna stranica

32Ge

Germanij

Germanij je kemijski element s atomskim brojem 32 (Ge), smješten u 4. periodi, 14. skupini i bloku p. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Atomski broj32

Standardna atomska masa72.630(8)

Skupina14

Perioda4

Blokp

Elektronska konfiguracija[Ar] 3d10 4s2 4p2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Raspored valentnih elektrona određuje kako atom stvara veze, koje ione može tvoriti i zašto je po kemijskim svojstvima sličan susjednim elementima u periodnom sustavu.

Elektronska konfiguracija atoma je [Ar] 3d10 4s2 4p2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Element tvori spojeve čija struktura i reaktivnost proizlaze iz broja valentnih elektrona, elektronegativnosti i veličine atoma. Posebno su važni spojevi stabilni u uobičajenim oksidacijskim stanjima toga elementa.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 5.323 g/cm³. Talište je 1 211 K (938.3 °C). Vrelište je 3 106 K (2 833 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Optička vlakna, Poluvodiči i Infracrvena optika.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Optička vlakna

Germanij ili njegovi spojevi ovdje su važni zbog optičkih, svjetlosnih, mehaničkih ili keramičkih svojstava. Mogu utjecati na boju, prozirnost, emisiju svjetlosti, lom ili čvrstoću materijala.

Poluvodiči

Germanij je u ovoj primjeni važan zbog električnih, elektrokemijskih ili poluvodičkih svojstava. Točna uloga ovisi o kemijskom obliku i strukturi materijala.

Infracrvena optika

Germanij ili njegovi spojevi ovdje su važni zbog optičkih, svjetlosnih, mehaničkih ili keramičkih svojstava. Mogu utjecati na boju, prozirnost, emisiju svjetlosti, lom ili čvrstoću materijala.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 4. periodi i 14. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Aluminij, Silicij, Fosfor, Galij, Germanij, Arsen. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjepolumetal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 18 · 4

Gustoća5.323 g/cm³

Talište1 211 K (938.3 °C)

Vrelište3 106 K (2 833 °C)

Elektronegativnost po Paulingu2.01

Prva energija ionizacije762 kJ/mol

Elektronski afinitet118.9 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Germanij u izvornoj se bilješci navodi ime Clemens Winkler. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 72.630(8). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Germanij ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.