Germanij

Germánij (iz latinske besede Germania, ki označuje Nemčijo, domovino njegovega odkritelja) je kemijski element, ki ima v periodnem sistemu simbol Ge in atomsko število 32. Clemens Winkler ga je odkril 6. februarja 1886.

Germanij, ₃₂Ge

Germanij
Izgovarjava	IPA: [gɛɾˈmaːni]
Videz	sivkasto bel
Standardna atomska teža Ar, std(Ge)	7001726300000000000♠72,630(8)
Germanij v periodnem sistemu
Vodik Helij Litij Berilij Bor (element) Ogljik Dušik Kisik Fluor Neon Natrij Magnezij Aluminij Silicij Fosfor Žveplo Klor Argon Kalij Kalcij Skandij Titan (element) Vanadij Krom Mangan Železo Kobalt Nikelj Baker Cink Galij Germanij Arzen Selen Brom Kripton Rubidij Stroncij Itrij Cirkonij Niobij Molibden Tehnecij Rutenij Rodij Paladij Srebro Kadmij indij Kositer Antimon Telur Jod Ksenon Cezij Barij Lantan Cerij Prazeodim Neodim Prometij Samarij Evropij Gadolinij Terbij Disprozij Holmij Erbij Tulij Iterbij Lutecij Hafnij Tantal Volfram Renij Osmij Iridij Platina Zlato Živo srebro Talij Svinec Bizmut Polonij Astat Radon Francij Radij Aktinij Torij Protaktinij Uran (element) Neptunij Plutonij Americij Kirij Berkelij Kalifornij Ajnštajnij Fermij Mendelevij Nobelij Lavrencij Raderfordij Dubnij Siborgij Borij Hasij Majtnerij Darmštatij Rentgenij Kopernicij Nihonij Flerovij Moskovij Livermorij Tenes Oganeson Si ↑ Ge ↓ Sn galij ← germanij → arzen
Vrstno število (Z)	32
Skupina	skupina 14 (ogljikova skupina)
Perioda	perioda 4
Blok	blok p
Razporeditev elektronov	[Ar] 3d10 4s2 4p2
Razporeditev elektronov po lupini	2, 8, 18, 4
Fizikalne lastnosti
Faza snovi pri STP	trdnina
Tališče	938,25 °C
Vrelišče	2833 °C
Gostota (blizu s.t.)	5,323 g/cm3
v tekočem stanju (pri TT)	5,60 g/cm3
Talilna toplota	36,94 kJ/mol
Izparilna toplota	334 kJ/mol
Toplotna kapaciteta	23,222 J/(mol·K)
Parni tlak P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pri T (°C) 1.371 1.541 1.750 2.014 2.360 2.831
Lastnosti atoma
Oksidacijska stanja	−4 −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 (amfoterni oksid)
Elektronegativnost	Paulingova lestvica: 2,01
Ionizacijske energije	1.: 762 kJ/mol 2.: 1537,5 kJ/mol 3.: 3302,1 kJ/mol
Atomski polmer	empirično: 122 pm
Kovalentni polmer	122 pm
Van der Waalsov polmer	211 pm
Spektralne črte germanija
Druge lastnosti
Pojavljanje v naravi	prvobitno
Kristalna struktura	​diamantna kubična
Hitrost zvoka tanka palica	5400 m/s (pri 20 °C)
Temperaturni raztezek	6,0 µm/(m⋅K)
Toplotna prevodnost	60,2 W/(m⋅K)
Električna upornost	1 Ω⋅m (pri 20 °C)
Prepovedani pas	0,67 eV (pri 300 K)
Magnetna ureditev	diamagnetik
Magnetna susceptibilnost	−76,84·10−6 cm3/mol
Youngov modul	103 GPa
Strižni modul	41 GPa
Stisljivostni modul	75 GPa
Poissonovo razmerje	0,26
Mohsova trdota	6,0
Številka CAS	7440-56-4
Zgodovina
Poimenovanje	po Germaniji, domovini njegovega odkritelja
Prediction	Dimitrij Mendelejev (1869)
Odkritje	Clemens Winkler (1886)
Najpomembnejši izotopi germanija
Izo­top Pogos­tost Razpolovni čas (t1/2) Razpadni način Pro­dukt 68Ge sint. 270,95 d ε 68Ga 70Ge 20,52% stabilen 71Ge sint. 11,3 d ε 71Ga 72Ge 27,45% stabilen 73Ge 7,76% stabilen 74Ge 36,7% stabilen 76Ge 7,75% 1,78×1021 y β−β− 76Se

Germanij je bleščeč, trden, sivkasto-bel metaloid, ki ima podobne kemijske lastnosti kot kositer. Tvori številne organometalske spojine in je pomemben polprevodniški material za izdelavo tranzistorjev in fotodetektorjev.

Germanij ima kovinski sij in enako kristalno strukturo kot diamant. Poleg tega je treba opozoriti, da je germanij polprevodnik, z električnimi lastnosti nekje med kovinami in izolatorji. V svoji čisti obliki je ta metaloid krhek kristalin, svoj lesk pa obdrži na zraku tudi pri sobni temperaturi. Tehnike conskega refiniranja so pripeljale do tega, da lahko danes izdelajo kristalinski germanij za polprevodnike, ki ima en nečisti del na 10¹⁰ čistih.

Glej tudi

• Periodni sistem elementov