German

German to pierwiastek o liczbie atomowej 32 (Ge), położony w okresie 4, grupie 14 i bloku p. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: ciało stałe. Konfiguracja elektronowa: [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Liczba atomowa32

Standardowa masa atomowa72.630(8)

Grupa14

Okres4

Blokp

Konfiguracja elektronowa[Ar] 3d10 4s2 4p2

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Pierwiastki grupy 14 mają cztery elektrony walencyjne. U lżejszych członów szczególnie ważne są wiązania kowalencyjne, a w dół grupy wyraźnie rośnie charakter metaliczny.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Ar] 3d10 4s2 4p2. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Pierwiastki grupy 14 tworzą tlenki, halogenki, wodorki i wiele związków kowalencyjnych. W dół grupy rośnie znaczenie niższego stopnia utlenienia +2 i charakter metaliczny.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest ciało stałe. Podawana gęstość wynosi 5.323 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi 1 211 K (938.3 °C). Temperatura wrzenia wynosi 3 106 K (2 833 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Światłowody, Półprzewodniki oraz Optyka podczerwieni.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Światłowody

Jego związki zmieniają właściwości szkła, ceramiki lub materiałów optycznych — między innymi współczynnik załamania, odporność cieplną, twardość albo zakres przepuszczanych długości fali.

Półprzewodniki

W elektronice wykorzystuje się jego przewodnictwo, właściwości półprzewodnikowe, odpowiedź optyczną albo stabilność chemiczną w cienkich warstwach i elementach urządzeń.

Optyka podczerwieni

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek znajduje się w okresie 4 i grupie 14. W jego rzeczywistym otoczeniu w układzie okresowym widać między innymi: Glin, Krzem, Fosfor, Gal, German, Arsen. Porównanie tych pozycji pomaga zrozumieć zmiany promienia atomowego, energii jonizacji, elektronów walencyjnych i sposobów tworzenia wiązań.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjapółmetal

Stan w temperaturze pokojowejciało stałe

Powłoki elektronowe2 · 8 · 18 · 4

Gęstość5.323 g/cm³

Temperatura topnienia1 211 K (938.3 °C)

Temperatura wrzenia3 106 K (2 833 °C)

Elektroujemność Paulinga2.01

Pierwsza energia jonizacji762 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe118.9 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Clemens Winkler. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 72.630(8). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.