Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

32Ge

Germānijs

Germānijs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 32 un simbolu Ge; tas atrodas 4. periodā, 14. grupā un p blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Atomnumurs32

Standarta atommasa72.630(8)

Grupa14

Periods4

Bloksp

Elektronu konfigurācija[Ar] 3d10 4s2 4p2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

14. grupas elementiem ir četri valences elektroni. Vieglākajiem elementiem īpaši svarīgas ir kovalentās saites, bet, virzoties lejup pa grupu, palielinās metāliskais raksturs.

Elektronu konfigurācija [Ar] 3d10 4s2 4p2 nosaka saitēs iesaistīto valences elektronu skaitu un enerģiju. Materiālu un savienojumu īpašības tālāk nosaka struktūra un oksidēšanās pakāpe.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Raksturīgi savienojumi ir oksīdi, halogenīdi un hidrīdi. Vieglākie elementi var veidot stiprus kovalentus tīklus vai ķēdes, bet smagākajiem pieaug metāliskās saites nozīme un +2 oksidēšanās pakāpes svarīgums.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 5.323 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 1 211 K (938.3 °C). Viršanas temperatūra ir 3 106 K (2 833 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots germānijs

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā optiskās šķiedras, pusvadītāji un infrasarkanā optika.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Optiskās šķiedras

Šo elementu izmanto optiskajās šķiedrās vai kā piedevu, kas regulē gaismas pārraidi, pastiprināšanu vai reakciju infrasarkanajā diapazonā.

Pusvadītāji

Šī elementa savienojumus vai leģētās formas izmanto, lai regulētu elektrisko vadītspēju pusvadītāju ierīcēs.

Infrasarkanā optika

Šo elementu izmanto materiālos, kas pārraida, uztver vai pārveido infrasarkano starojumu.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Germānijs atrodas 4. periodā un 14. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā periodā pa kreisi un pa labi atrodas gallijs un arsēns; tajā pašā grupā virs tā atrodas silīcijs, bet zem tā – alva. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijapusmetāls

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 8 · 18 · 4

Blīvums5.323 g/cm³

Kušanas temperatūra1 211 K (938.3 °C)

Viršanas temperatūra3 106 K (2 833 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga2.01

Pirmā jonizācijas enerģija762 kJ/mol

Elektronu afinitāte118.9 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Clemens Winkler. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 72.630(8). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.