Fatti di germanio (numero atomico 32 o Ge)

Il gemanio è un metalloide bianco-grigiastro lucido con un aspetto metallico. L'elemento è noto soprattutto per il suo utilizzo nei semiconduttori. Ecco una raccolta di informazioni utili e interessanti sugli elementi di germanio.

Fatti di base del germanio

Numero atomico: 32

Simbolo: Ge

Peso atomico: 72.61

Scoperta: Clemens Winkler 1886 (Germania)

Configurazione elettronica: [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p²

Origine parola: Germania latina: Germania

Proprietà: Il germanio ha un punto di fusione di 937,4 ° C, punto di ebollizione di 2830 ° C, gravità specifica di 5,323 (25 ° C), con valenze di 2 e 4. In forma pura, l'elemento è un metalloide bianco grigiastro. È cristallino e fragile e mantiene la sua lucentezza in aria. Il germanio e il suo ossido sono trasparenti alla luce infrarossa.

usi: Il germanio è un materiale semiconduttore importante. È comunemente drogato con arsenico o gallio al livello di una parte per 1010 per l'elettronica. Il germanio è anche usato come agente legante, catalizzatore e come fosforo per lampade fluorescenti. L'elemento e il suo ossido sono utilizzati nei rivelatori a infrarossi altamente sensibili e in altri dispositivi ottici. L'alto indice di rifrazione e dispersione dell'ossido di germanio ha portato al suo uso negli occhiali per l'uso in microscopio e lenti per fotocamere. I composti organici del germanio hanno una tossicità relativamente bassa per i mammiferi, ma sono letali per alcuni batteri, conferendo a questi composti potenziale importanza medica.

fonti: Il germanio può essere separato dai metalli mediante distillazione frazionata di tetracloruro di germanio volatile, che viene quindi idrolizzato per produrre GeO₂. Il biossido viene ridotto con idrogeno per dare l'elemento. Le tecniche di raffinazione delle zone consentono la produzione di germanio ultra puro. Il germanio si trova nell'argyrodite (un solfuro di germanio e argento), nella germanite (composta per circa l'8% dall'elemento), nel carbone, nei minerali di zinco e in altri minerali. L'elemento può essere preparato commercialmente dalle polveri dei fumi delle fonderie che lavorano minerali di zinco o dai sottoprodotti della combustione di alcuni carboni.

Classificazione degli elementi: SEMIMETALLICA (Metalloid)

Dati fisici al germanio

Densità (g / cc): 5,323

Punto di fusione (K): 1.210,6

Punto di ebollizione (K): 3103

Aspetto: metallo bianco-grigiastro

isotopi: Esistono 30 isotopi noti del germanio che vanno da Ge-60 a Ge-89. Esistono cinque isotopi stabili: Ge-70 (20,37% di abbondanza), Ge-72 (27,31% di abbondanza), Ge-73 (7,76% di abbondanza), Ge-74 (36,73% di abbondanza) e Ge-76 (7,83% di abbondanza).

Raggio atomico (pm): 137

Volume atomico (cc / mol): 13.6

Raggio covalente (pm): 122

Raggio ionico: 53 (+ 4e) 73 (+ 2e)

Calore specifico (@ 20 ° C J / g mol): 0,322

Fusion Heat (kJ / mol): 36.8

Calore di evaporazione (kJ / mol): 328

Debye Temperature (K): 360.00

Numero di negatività di Pauling: 2.01

Prima energia ionizzante (kJ / mol): 760.0

Stati di ossidazione: +4 è il più comune. +1, +2 e -4 esistono ma sono rari.

Struttura reticolare: Diagonale

Costante reticolare (Å): 5.660

Numero di registro CAS: 7440-56-4

Curiosità sul germanio

• Il nome originale di Winkler per germanio era Neptunium. Come il germanio, il pianeta Nettuno era stato scoperto di recente da previsioni di dati matematici.
• La scoperta del germanio riempì un punto predetto dalla tavola periodica di Mendeleev. Il germanio prende il posto dell'elemento segnaposto eka-silicio.
• Mendeleev predisse le proprietà fisiche dell'eco-silicio in base alla sua posizione nella tavola periodica. Ha detto che la sua massa atomica sarebbe 72,64 (valore reale: 72,61), la densità sarebbe 5,5 g / cm³ (valore reale: 5,32 g / cm³), alto punto di fusione (valore reale: 1210,6 K) e avrebbe un aspetto grigio (aspetto reale: bianco-grigiastro). La vicinanza delle proprietà fisiche del germanio ai valori previsti dell'eco-silicio erano importanti per confermare le teorie di periodicità di Mendeleev.
• Il germanio era poco utile prima della scoperta delle sue proprietà dei semiconduttori dopo la seconda guerra mondiale. La produzione di germanio è passata da alcune centinaia di chilogrammi all'anno a cento tonnellate all'anno.
• I primi componenti a semiconduttore furono per lo più realizzati in germanio fino a quando il silicio ultra-puro divenne disponibile in commercio alla fine degli anni '50.
• L'ossido di germanio (GeO₂) viene talvolta chiamato germania. È ampiamente usato in apparecchiature ottiche e fibre ottiche. Viene anche utilizzato come catalizzatore nella produzione di polietilene tereftalato o plastica PET.

Fatti rapidi di germanio

• Nome dell'elemento: Germanio
• Simbolo dell'elemento: Ge
• Numero atomico: 32
• Peso atomico: 72.6308
• Aspetto: Solido duro bianco-grigiastro con lucentezza metallica
• Gruppo: Gruppo 14 (Gruppo Carbon)
• Periodo: Periodo 4
• Scoperta: Clemens Winkler (1886)

fonti

• Gerber, G. B .; Léonard, A. (1997). "Mutagenicità, cancerogenicità e teratogenicità dei composti del germanio". Tossicologia e farmacologia normative. 387 (3): 141-146. DOI: 10.1016 / S1383-5742 (97) 00.034-3
• Frenzel, Max; Ketris, Marina P .; Gutzmer, Jens (29-12-2013). "Sulla disponibilità geologica del germanio". Mineralium Deposita. 49 (4): 471-486. doi: 10.1007 / s00126-013-0506-z
• Weast, Robert (1984). CRC, Manuale di chimica e fisica. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
• Winkler, Clemens (1887). "Germanio, ge, un nuovo elemento non metallico". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (in tedesco). 19 (1): 210-211. doi: 10.1002 / cber.18860190156