Kemijski element · referenčna stran

32Ge

Germanij

Germanij je kemijski element z atomskim številom 32 (Ge), v 4. periodi, 14. skupini in bloku p. Referenčno agregatno stanje pri sobni temperaturi: trdno. Elektronska konfiguracija: [Ar] 3d10 4s2 4p2.

Atomsko število32

Standardna atomska masa72.630(8)

Skupina14

Perioda4

Blokp

Elektronska konfiguracija[Ar] 3d10 4s2 4p2

Elektronska zgradba

Kaj usmerja kemijsko obnašanje

Razporeditev valenčnih elektronov določa, kako atom tvori vezi, katere ione lahko tvori in zakaj je po kemijskih lastnostih podoben sosednjim elementom v periodnem sistemu.

Elektronska konfiguracija atoma je [Ar] 3d10 4s2 4p2. Število in energija valenčnih elektronov vplivata na tvorbo vezi, pogosta oksidacijska stanja in podobnost s sosednjimi elementi.

Kemijske oblike

Spojine, ioni in materiali

Element tvori spojine, katerih zgradba in reaktivnost izhajata iz števila valenčnih elektronov, elektronegativnosti in velikosti atoma. Pomembne so predvsem spojine, ki so stabilne v običajnih oksidacijskih stanjih tega elementa.

Fizikalno obnašanje

Agregatno stanje in fazni prehodi

Pri sobni temperaturi je referenčno agregatno stanje trdno. Gostota je navedena kot 5.323 g/cm³. Tališče je 1 211 K (938.3 °C). Vrelišče je 3 106 K (2 833 °C). Na izmerjene vrednosti lahko vplivajo tlak, čistost vzorca in kristalna zgradba.

Pojavljanje in uporaba

Kje se element pojavlja in čemu služi

V praksi se s tem elementom srečujemo predvsem na področjih: Optična vlakna, Polprevodniki in Infrardeča optika.

V praksi

Konkretni primeri uporabe

Optična vlakna

Germanij oziroma njegove spojine so tu pomembne zaradi optičnih, svetlobnih, mehanskih ali keramičnih lastnosti. Lahko vplivajo na barvo, prosojnost, emisijo svetlobe, lom ali trdnost materiala.

Polprevodniki

Germanij je v tej uporabi pomemben zaradi svojih električnih, elektrokemijskih ali polprevodniških lastnosti. Natančna vloga je odvisna od kemijske oblike in zgradbe materiala.

Infrardeča optika

Germanij oziroma njegove spojine so tu pomembne zaradi optičnih, svetlobnih, mehanskih ali keramičnih lastnosti. Lahko vplivajo na barvo, prosojnost, emisijo svetlobe, lom ali trdnost materiala.

Položaj v periodnem sistemu

Kaj pokažejo sosednji elementi

Element leži v 4. periodi in 14. skupini. Med njegovimi dejanskimi sosedi v periodnem sistemu so na primer: Aluminij, Silicij, Fosfor, Galij, Germanij, Arzen. Primerjava sosedov pomaga razumeti spremembe atomskega polmera, ionizacijske energije, valenčnih elektronov in načina vezave.

Referenčni podatki

Fizikalne in atomske lastnosti

Razvrstitevpolkovina

Agregatno stanje pri sobni temperaturitrdno

Elektronske lupine2 · 8 · 18 · 4

Gostota5.323 g/cm³

Tališče1 211 K (938.3 °C)

Vrelišče3 106 K (2 833 °C)

Elektronegativnost po Paulingu2.01

Prva ionizacijska energija762 kJ/mol

Elektronska afiniteta118.9 kJ/mol

Vrednosti se nanašajo na element ali nevtralni atom, kjer je to smiselno. Fizikalni podatki so lahko odvisni od alotropske oblike, tlaka in pogojev merjenja.

Zgodovina

Odkritje in prepoznavanje

Odkritje oziroma prepoznavanje elementa z imenom Germanij je povezano z imenom Clemens Winkler. Prepoznavanje elementa, priprava čistega vzorca in poznejša določitev njegovega atomskega števila niso nujno potekali istočasno.

Izotopi in atomska masa

Kako izotopska sestava spreminja številke

Standardna atomska masa je 72.630(8). Vrednost opisuje značilno izotopsko sestavo naravnega zemeljskega materiala in ni masa enega določenega atoma.

Germanij ima vsaj en stabilen izotop. Izotopi imajo enako število protonov in zato pripadajo istemu elementu, razlikujejo pa se v številu nevtronov in atomski masi.

Varnost

Ravnanje in izpostavljenost

Nevarnosti so odvisne od kemijske oblike elementa, odmerka in načina izpostavljenosti. Čisti element, njegovi ioni in spojine imajo lahko zelo različne biološke in okoljske učinke, zato je treba preveriti podatke za dejansko uporabljeno snov.