German

Jego istnienie i właściwości przewidział Dymitr Mendelejew w 1871 r., nazywając go wtedy ekakrzemem, ze względu na swoją pozycję względem krzemu. Po raz pierwszy odkrył go niemiecki chemik Clemens Alexander Winkler (1886 r.).

Nazwa pierwiastka pochodzi od łacińskiego słowa Germania.

German jest bardzo kruchym, szarobiałym i błyszczącym metalem.
Pierwiastek ten tworzy kryształy o sieci krystalicznej podobnej do sieci diamentu. Jest bardzo popularnym półprzewodnikiem. Własności chemiczne germanu są zbliżone do własności innych członków jego grupy (węgiel, krzem, cyna). Tworzy związki głównie na +4 stopniu utlenienia oraz nietrwałe na +2.

Występowanie: German jest pierwiastkiem śladowym. Ze względu na własności podobne do krzemu czasami zastępuje krzem w krzemianach tworząc germanit. Występuje w rudach srebra, cynku i miedzi. Dobrym źródłem germanu są popioły węglowe. Minerałami germanu są: argyrodyt 4Ag2S.GeS2 i germanit Cu3(Ge,Fe)S4. Zawartość w skorupie ziemskiej - 0,0007% wag.

Otrzymywanie: Większość spotykanych metod otrzymywania germanu polega na utlenieniu jego rud do tlenku germanu (GeO2). Następnym krokiem jest oczyszczenie tlenku poprzez przereagowanie go ze stężonym kwasem solnym. Produktem tej reakcji jest chlorek germanu (GeCl4), z którego można otrzymać tlenek. Czysty german uzyskuje się poprzez redukcję tego tlenku wodorem.

Wykorzystanie: Dziedziną, w której wykorzystuje się półprzewodzący german jest elektrotechnika. Pierwiastek ten pełnił w niej ważną rolę w momencie rodzenia się technologii półprzewodnikowych (II wojna światowa - detektory sygnałów radarowych). Pierwszy tranzystor zbudowany był na bazie germanu. Obecnie wypiera go tańszy i bardziej dostępny krzem. German pozostał jednak w użyciu wszędzie tam, gdzie właściwości krzemu są nie wystarczające (detektory podczerwieni, odbiorniki w technice światłowodowej, baterie słoneczne).
W stopach z aluminium zwiększa podatność na walcowanie. Tlenek germanu (GeO2) dodany do szkła zwiększa współczynnik załamania światła. Ze względu na tę właściwość stosuje się go w technice światłowodowej. Związki germanu dodane do akumulatorów zwiększają ich trwałość.

Konfiguracja elektronowa Ar 3d104s24p2
Masa atomowa 72,61
Gęstość [kg/m3] 5323 (293K)
Główny stopień utlenienia +2; +4
Izotopy: masa - zawartość - okres półrozpadu
68Ge
70Ge
71Ge
72Ge
73Ge
74Ge
76Ge
77Ge
67,928 - 0% - 287 dni
69,924 - 20,5% - stabilny
70,925 - 0% - 11,4 dni
71,923 - 27,4% - stabilny
72,923 - 7,8% - stabilny
73,922 - 36,5% - stabilny
75,921 - 7,8% - stabilny
0% - 11,3 godz.
Temperatura topnienia 1210,6K
Temperatura wrzenia 3103K
Promień atomowy [pm] 122,5
Powinowactwo elektronowe [kJ×mol-1] 116
Energia jonizacji [kJ×mol-1] 762,1 Ge -> Ge+
1537 Ge+ -> Ge2+
3302 Ge2+ -> Ge3+
Elektroujemność  2,01 (Pauling); 4,6 eV (absolutna)
Energia wiązań kowalencyjnych [kJ×mol-1] Ge-H
Ge-C
Ge-O
Ge-F
Ge-Cl
Ge-Ge
288
237
363
646
340
163

Poprzednia Pierwiastki Następna