Германијум

Германијум је хемијски елемент са атомским бројем 32 (Ge), смештен у 4. периоди, 14. групи и блоку p. Референтно агрегатно стање на собној температури: чврсто. Електронска конфигурација: [Ар] 3d10 4s2 4п2.

Атомски број32

Стандардна атомска маса72.630(8)

Група14

Периода4

Блокp

Електронска конфигурација[Ар] 3d10 4s2 4p2

Електронска структура

Шта одређује хемијско понашање

Распоред валентних електрона одређује како атом гради везе, које јоне може образовати и зашто је по хемијским особинама сличан суседним елементима у периодном систему.

Електронска конфигурација атома је [Ар] 3d10 4s2 4п2. Број и енергија валентних електрона утичу на стварање веза, уобичајена оксидациона стања и сличност са суседним елементима.

Хемијски облици

Једињења, јони и материјали

Елемент гради једињења чија структура и реактивност произлазе из броја валентних електрона, електронегативности и величине атома. Посебно су важна једињења стабилна у уобичајеним оксидационим стањима тог елемента.

Физичко понашање

Агрегатно стање и фазни прелази

Референтно агрегатно стање на собној температури је чврсто. Наведена густина је 5.323 g/cm³. Тачка топљења је 1 211 K (938.3 °Ц), а тачка кључања 3 106 K (2 833 °Ц). Притисак, чистоћа и кристална структура могу мењати измерена физичка својства.

Појављивање и примена

Где се елемент налази и чему служи

У пракси се овај елемент среће пре свега у областима: Оптичка влакна, Полупроводници и Инфрацрвена оптика.

У пракси

Конкретни примери примене

Оптичка влакна

Германијум или његова једињења овде су важни због оптичких, светлосних, механичких или керамичких својстава. Могу утицати на боју, провидност, емисију светлости, преламање или чврстоћу материјала.

Полупроводници

Германијум је у овој примени важан због електричних, електрохемијских или полупроводничких својстава. Тачна улога зависи од хемијског облика и структуре материјала.

Инфрацрвена оптика

Положај у периодном систему

Шта показују суседни елементи

Елемент се налази у 4. периоди и 14. групи. Међу његовим стварним суседима у периодном систему налазе се, на пример: Алуминијум, Силицијум, Фосфор, Галијум, Германијум, Арсен. Поређење суседа помаже да се разумеју промене атомског полупречника, енергије јонизације, валентних електрона и начина хемијског везивања.

Референтни подаци

Физичке и атомске особине

Класификацијаполуметал

Агрегатно стање на собној температуричврсто

Електронске љуске2 · 8 · 18 · 4

Густина5.323 g/cm³

Тачка топљења1 211 K (938.3 °Ц)

Тачка кључања3 106 K (2 833 °Ц)

Електронегативност по Паулингу2.01

Прва енергија јонизације762 kJ/mol

Електронски афинитет118.9 kJ/mol

Вредности се односе на елемент или неутрални атом тамо где је то применљиво. Физички подаци могу зависити од алотропског облика, притиска и услова мерења.

Историја

Откриће и идентификација

У изворној белешци се уз откриће или препознавање елемента Германијум наводи Цлеменс Wинклер. Препознавање посебног елемента, добијање довољно чистог узорка и касније одређивање атомског броја нису нужно били исти историјски догађај.

Изотопи и атомска маса

Како изотопски састав мења бројчане вредности

Стандардна атомска маса за елемент Германијум наведена је као 72.630(8). Та вредност одражава масе и заступљеност изотопа у природним узорцима, па код неких елемената може бити дата као интервал.

Германијум има најмање један стабилан изотоп. Изотопи имају исти број протона и зато припадају истом елементу, али се разликују по броју неутрона и атомској маси.

Безбедност

Руковање и излагање

Опасност зависи од хемијског облика елемента, дозе и пута излагања. Чист елемент, његови јони и једињења могу имати веома различите биолошке и еколошке ефекте, па безбедносне податке треба проверити за конкретну супстанцу која се користи.