Cheminis elementas · informacinis puslapis

32Ge

Germanis

Germanis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 32, o simbolis Ge; jis yra 4 periode, 14 grupėje ir p bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Atominis skaičius32

Standartinė atominė masė72.630(8)

Grupė14

Periodas4

Blokasp

Elektronų konfigūracija[Ar] 3d10 4s2 4p2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

14 grupės elementai turi keturis valentinius elektronus. Lengvesniems nariams ypač svarbus kovalentinis ryšys, o leidžiantis grupe žemyn metališkumas didėja.

Elektronų konfigūracija [Ar] 3d10 4s2 4p2 nustato ryšiuose dalyvaujančių valentinių elektronų skaičių ir energiją. Medžiagų ir junginių savybes toliau lemia struktūra bei oksidacijos laipsnis.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Tipiški junginiai yra oksidai, halogenidai ir hidridai. Lengvesni nariai gali sudaryti tvirtus kovalentinius tinklus ar grandines, o sunkesniems stiprėja metalinis ryšys ir didėja +2 oksidacijos laipsnio svarba.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 5.323 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 211 K (938.3 °C). Virimo temperatūra yra 3 106 K (2 833 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas germanis

Praktikoje šis elementas sutinkamas tokiose srityse kaip skaidulinė optika, puslaidininkiai ir infraraudonųjų spindulių optika.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Skaidulinė optika

Germanis naudojamas optinėse skaidulose arba kaip priemaiša, reguliuojanti šviesos sklidimą, stiprinimą ar infraraudonąjį atsaką.

Puslaidininkiai

Junginiai arba priemaišomis papildytos medžiagos, kuriose yra germanis, naudojamos elektriniam laidumui puslaidininkiniuose įtaisuose valdyti.

Infraraudonųjų spindulių optika

Germanis naudojamas medžiagose, kurios praleidžia, aptinka arba valdo infraraudonąją spinduliuotę.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Germanis yra 4 periode ir 14 grupėje. Čia parodytoje aplinkoje: Tame pačiame periode kairėje ir dešinėje yra galis ir arsenas; toje pačioje grupėje viršuje yra silicis, o apačioje – alavas. Šios pozicijos leidžia su gretimais elementais palyginti atomo dydį, jonizacijos energiją ir cheminio ryšio pobūdį.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijapusmetalis

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 18 · 4

Tankis5.323 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 211 K (938.3 °C)

Virimo temperatūra3 106 K (2 833 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą2.01

Pirmoji jonizacijos energija762 kJ/mol

Elektronų giminingumas118.9 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Clemens Winkler. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė yra 72.630(8). Ši vertė apibūdina natūralios Žemės medžiagos izotopinę sudėtį, o ne vieno konkretaus atomo masę.

Germanis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.