www.wikidata.uk-ua.nina.az

Германій Ґерманій Ge від лат Germania Німеччина хімічний елемент номер 32 крихкий сріблясто білий металоїд Найпоширеніши

Германій

Германій, Ґерманій, Ge (від лат. Germania — Німеччина) — хімічний елемент номер 32, крихкий сріблясто-білий металоїд. Найпоширеніший напівпровідник.

Германій (Ge)
Атомний номер 32
Зовнішній вигляд простої речовини світло-сірий металоїд
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 72,61 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 137 пм
Енергія іонізації (перший електрон) 760,0(7,88) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d10 4s2 4p2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 122 пм
Радіус іона (+4e)53 (+2e)73 пм
Електронегативність (за Полінгом) 2,01
Електродний потенціал 0
Ступені окиснення 4
Термодинамічні властивості
Густина 5,323 г/см³
Молярна теплоємність 0,322 Дж/(К·моль)
Теплопровідність 60,2 Вт/(м·К)
Температура плавлення 1210,6 К
Теплота плавлення 36,8 кДж/моль
Температура кипіння 3103 К
Теплота випаровування 328 кДж/моль
Молярний об'єм 13,6 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки типу алмазної
Період ґратки 5,660 Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая 370 К
 Германій у Вікісховищі
Ця стаття про хімічний елемент. Про підприємство див. ФГУП «Германий».

Кристалізується в кубічну ґратку типу алмазу. Металічний германій стійкий на повітрі за кімнатної температури; швидко окислюється за температури розжарювання (600–700 °C). Поширеність у земній корі (1-2)×10−4 %. Германій — розсіяний елемент. Як домішка зустрічається в мінералах кремнію, меншою мірою — у мінералах заліза і цинку. Власні мінерали дуже рідкісні: сульфосолі — аргіродит, германіт, реньєрит та ін.; подвійний гідратований оксид германію та заліза — штоттит; сульфати — ітоїт, флейшерит та ін. Промислового значення вони практично не мають.

Германій

Історія та походження назви Редагувати

Вперше германій був передбачений Менделєєвим ще у 1871 році під назвою ека-силіцій.

У 1885 році, гірники шахти «Хіммельсфюрст» знайшли невідомий раніше мінерал, що отримав назву аргіродит. Наступного року, німецький хімік Клеменс Вінклер, професор неорганічної хімії гірничої академії Фрейберга, досліджуючи аргіродит, виявив, що на 7 % той складається з невідомого елементу. 6 лютого 1886 року Вінклер виділив сульфід нового елементу, і зміг визначити його властивості, які збігалися з гіпотетично передбаченими властивостями ека-силіцію.

Германій став третім, після галію і скандію, відкритим елементом, існування якого було передбачено періодичним законом.

Спектр германію лежить в ультрафіолетовому діапазоні, тому, незважаючи на те, що спектральний аналіз на той час вже 25 років використовувався для відкриття нових елементів, германій був відкритий більш традиційними методами.

Вінклер хотів назвати нововідкритий елемент нептунієм, через те, що його існування було передбачено до відкриття, так само як було передбачено існування планети Нептун, проте з'ясувалося, що назва «нептуній» вже використовувалася для одного хибно відкритого елементу, тому було вирішено відмовитись від неї щоб уникнути негативних конотацій. Іншою, жартівливою, пропозицією була назва «ангулярій» — той що викликає суперечки. Врешті елемент було названо на честь Німеччини (лат. Germania), батьківщини Вінклера.

Розповсюдженість Редагувати

Частка германію у земній корі становить 1,5 мільйонних, що робить його 55-м по розповсюдженості. Незважаючи на те, що германій є значно розповсюдженішим за такі елементи як золото, срібло, йод або ртуть його мінерали є вкрай рідкісними, бо він є розсіяним елементом. Серед власних мінералів германію можна назвати германіт, аргіродит і реньєрит, проте через рідкість вони не можуть задовольнити потреби у ньому. Германій зустрічається як домішка у мінералах кремнію, рідше — у мінералах свинцю, заліза і цинку. Також, германій накопичується у рослинах, а через це й у вугіллі.

Природний германій представлений п'ятьма ізотопами:

Атомна маса Концентрація Період напіврозпаду
70 20,37 % ∞
72 27,31 % ∞
73 7,76 % ∞
74 36,73 % ∞
76 36,73 % 1.78×1021 років

Усього відомо 38 ізотопів германію з атомними масами від 58 до 90, 5 з яких — метастабільні.

Германій утворюється під час s-процесу у AGB-зорях. Його частка у Всесвіті становить 0,2 мільйонних.

Отримання Редагувати

Джерелами германію є поліметалічні руди, викопне вугілля і деякі типи вулканогенно-осадового залізняку. Три чверті германію отримують як супутній продукт при виробництві цинку з сфалеритових концентратів, а решту — з надсмольних вод під час коксування вугілля, з попелу енергетичного вугілля. Невелику частку добувають з магнетитових концентратів.

При певних умовах спалювання вугілля вміст германію у золі збільшується у 10–100 разів у порівнянні з вихідним. Для вилучення германію із золи використовується його властивість легкого перегону при температурі коксування. Після конденсації рідких продуктів коксування сполуки германію конденсуються у пірогенетичній воді і смолі. Крім того, висока концентрація германію спостерігається у генераторному пилу при газифікації вугілля.

У 2017 році у світі було видобуто 134 тонни германію, з яких 88 — у Китаї.

Близько 30 % германію отримується завдяки вторинній переробці.

Застосування Редагувати

Германій застосовують у радіоелектроніці й електротехніці як напівпровідник, в ядерній техніці, приладобудуванні, машинобудуванні й металургії.

Кристалічний германій є важливим напівпровідниковим матеріалом із шириною забороненої зони 0,66 еВ. Основними донорами для германію є фосфор, літій, арсен; акцепторами — бор, алюміній, галій, індій.

Германій — непрямозонний напівпровідник, що ускладнює його використання в оптичних пристроях.

Аморфний германій за своїми властивостями відноситься до аморфних напівпровідників.

У напівпровідникових приладах використовуються також сплави германію з кремнієм.

Примітки Редагувати

  1. A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
  2. . Архів оригіналу за 12 січня 2019. Процитовано 11 січня 2019. 
  3. МОШЕННИКИ, ОБМАНЩИКИ И УЧЕНЫЕ В ИСТОРИИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ(рос.)
  4. ↑ Германий [ 31 грудня 2018 у Wayback Machine.](рос.)
  5. Abundance in Earth's Crust of the elements [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  6. Review of germanium processing worldwide [ 12 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  7. Краткие сведения о редких и рассеянных химических элементах и минеральном сырье для их получения [ 12 січня 2019 у Wayback Machine.](рос.)
  8. Results of the experiment on investigation of Germanium-76 double beta decay [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  9. Isotopes of the Element Germanium [ 12 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  10. Germanium Production in Asymptotic Giant Branch stars: Implications for Observations of Planetary Nebulae [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  11. Germanium [ 13 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)
  12. ↑ GERMANIUM [ 10 січня 2019 у Wayback Machine.](англ.)

Див. також Редагувати

Література Редагувати

  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
  • Координационные соединения германия (IV) с анионами лимонной, винной и ксиларовой кислот: монография / И. И. Сейфуллина, Е. Э. Марцинко ; М-во образования и науки Украины, Одес. нац. ун-т им. И. И. Мечникова. — Одесса: ОНУ, 2015. — 148 с. : табл., схемы, граф. — Библиогр.: с. 128—144 (149 назв.). — ISBN 978-617-689-115-4
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Germanij Germanij Ge vid lat Germania Nimechchina himichnij element nomer 32 krihkij sriblyasto bilij metaloyid Najposhirenishij napivprovidnik Germanij Ge Atomnij nomer 32Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini svitlo sirij metaloyidVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 72 61 a o m g mol Radius atoma 137 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 760 0 7 88 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Ar 3d10 4s2 4p2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 122 pmRadius iona 4e 53 2e 73 pmElektronegativnist za Polingom 2 01Elektrodnij potencial 0Stupeni okisnennya 4Termodinamichni vlastivostiGustina 5 323 g sm Molyarna teployemnist 0 322 Dzh K mol Teploprovidnist 60 2 Vt m K Temperatura plavlennya 1210 6 KTeplota plavlennya 36 8 kDzh molTemperatura kipinnya 3103 KTeplota viparovuvannya 328 kDzh molMolyarnij ob yem 13 6 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki tipu almaznoyiPeriod gratki 5 660 AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya 370 1 KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Germanij u VikishovishiCya stattya pro himichnij element Pro pidpriyemstvo div FGUP Germanij Kristalizuyetsya v kubichnu gratku tipu almazu Metalichnij germanij stijkij na povitri za kimnatnoyi temperaturi shvidko okislyuyetsya za temperaturi rozzharyuvannya 600 700 C Poshirenist u zemnij kori 1 2 10 4 Germanij rozsiyanij element Yak domishka zustrichayetsya v mineralah kremniyu menshoyu miroyu u mineralah zaliza i cinku Vlasni minerali duzhe ridkisni sulfosoli argirodit germanit renyerit ta in podvijnij gidratovanij oksid germaniyu ta zaliza shtottit sulfati itoyit flejsherit ta in Promislovogo znachennya voni praktichno ne mayut GermanijZmist 1 Istoriya ta pohodzhennya nazvi 2 Rozpovsyudzhenist 3 Otrimannya 4 Zastosuvannya 5 Primitki 6 Div takozh 7 LiteraturaIstoriya ta pohodzhennya nazvi RedaguvatiVpershe germanij buv peredbachenij Mendelyeyevim she u 1871 roci pid nazvoyu eka silicij 2 U 1885 roci girniki shahti Himmelsfyurst znajshli nevidomij ranishe mineral sho otrimav nazvu argirodit Nastupnogo roku nimeckij himik Klemens Vinkler profesor neorganichnoyi himiyi girnichoyi akademiyi Frejberga doslidzhuyuchi argirodit viyaviv sho na 7 toj skladayetsya z nevidomogo elementu 6 lyutogo 1886 roku Vinkler vidiliv sulfid novogo elementu i zmig viznachiti jogo vlastivosti yaki zbigalisya z gipotetichno peredbachenimi vlastivostyami eka siliciyu 3 Germanij stav tretim pislya galiyu i skandiyu vidkritim elementom isnuvannya yakogo bulo peredbacheno periodichnim zakonom Spektr germaniyu lezhit v ultrafioletovomu diapazoni tomu nezvazhayuchi na te sho spektralnij analiz na toj chas vzhe 25 rokiv vikoristovuvavsya dlya vidkrittya novih elementiv germanij buv vidkritij bilsh tradicijnimi metodami 4 Vinkler hotiv nazvati novovidkritij element neptuniyem cherez te sho jogo isnuvannya bulo peredbacheno do vidkrittya tak samo yak bulo peredbacheno isnuvannya planeti Neptun prote z yasuvalosya sho nazva neptunij vzhe vikoristovuvalasya dlya odnogo hibno vidkritogo elementu tomu bulo virisheno vidmovitis vid neyi shob uniknuti negativnih konotacij Inshoyu zhartivlivoyu propoziciyeyu bula nazva angulyarij toj sho viklikaye superechki Vreshti element bulo nazvano na chest Nimechchini lat Germania batkivshini Vinklera 4 Rozpovsyudzhenist RedaguvatiChastka germaniyu u zemnij kori stanovit 1 5 miljonnih sho robit jogo 55 m po rozpovsyudzhenosti 5 Nezvazhayuchi na te sho germanij ye znachno rozpovsyudzhenishim za taki elementi yak zoloto sriblo jod abo rtut jogo minerali ye vkraj ridkisnimi bo vin ye rozsiyanim elementom Sered vlasnih mineraliv germaniyu mozhna nazvati germanit argirodit i renyerit prote cherez ridkist voni ne mozhut zadovolniti potrebi u nomu Germanij zustrichayetsya yak domishka u mineralah kremniyu ridshe u mineralah svincyu zaliza i cinku 6 Takozh germanij nakopichuyetsya u roslinah a cherez ce j u vugilli 7 Prirodnij germanij predstavlenij p yatma izotopami Atomna masa Koncentraciya Period napivrozpadu70 20 37 72 27 31 73 7 76 74 36 73 76 36 73 1 78 1021 rokiv 8 Usogo vidomo 38 izotopiv germaniyu z atomnimi masami vid 58 do 90 5 z yakih metastabilni 9 Germanij utvoryuyetsya pid chas s procesu u AGB zoryah 10 Jogo chastka u Vsesviti stanovit 0 2 miljonnih Otrimannya RedaguvatiDzherelami germaniyu ye polimetalichni rudi vikopne vugillya i deyaki tipi vulkanogenno osadovogo zaliznyaku Tri chverti germaniyu otrimuyut yak suputnij produkt pri virobnictvi cinku z sfaleritovih koncentrativ a reshtu z nadsmolnih vod pid chas koksuvannya vugillya z popelu energetichnogo vugillya 11 Neveliku chastku dobuvayut z magnetitovih koncentrativ Pri pevnih umovah spalyuvannya vugillya vmist germaniyu u zoli zbilshuyetsya u 10 100 raziv u porivnyanni z vihidnim Dlya viluchennya germaniyu iz zoli vikoristovuyetsya jogo vlastivist legkogo peregonu pri temperaturi koksuvannya Pislya kondensaciyi ridkih produktiv koksuvannya spoluki germaniyu kondensuyutsya u pirogenetichnij vodi i smoli Krim togo visoka koncentraciya germaniyu sposterigayetsya u generatornomu pilu pri gazifikaciyi vugillya U 2017 roci u sviti bulo vidobuto 134 tonni germaniyu z yakih 88 u Kitayi 12 Blizko 30 germaniyu otrimuyetsya zavdyaki vtorinnij pererobci 12 Zastosuvannya RedaguvatiGermanij zastosovuyut u radioelektronici j elektrotehnici yak napivprovidnik v yadernij tehnici priladobuduvanni mashinobuduvanni j metalurgiyi Kristalichnij germanij ye vazhlivim napivprovidnikovim materialom iz shirinoyu zaboronenoyi zoni 0 66 eV Osnovnimi donorami dlya germaniyu ye fosfor litij arsen akceptorami bor alyuminij galij indij Germanij nepryamozonnij napivprovidnik sho uskladnyuye jogo vikoristannya v optichnih pristroyah Amorfnij germanij za svoyimi vlastivostyami vidnositsya do amorfnih napivprovidnikiv U napivprovidnikovih priladah vikoristovuyutsya takozh splavi germaniyu z kremniyem Primitki Redaguvati A Course In Thermodynamics Volume 2 angl Himichni rechovini Element atom molekula i najdavnishi pohodzhennya nazv Arhiv originalu za 12 sichnya 2019 Procitovano 11 sichnya 2019 MOShENNIKI OBMANShIKI I UChENYE V ISTORII HIMIChESKIH ELEMENTOV ros a b Germanij Arhivovano 31 grudnya 2018 u Wayback Machine ros Abundance in Earth s Crust of the elements Arhivovano 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Review of germanium processing worldwide Arhivovano 12 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Kratkie svedeniya o redkih i rasseyannyh himicheskih elementah i mineralnom syre dlya ih polucheniya Arhivovano 12 sichnya 2019 u Wayback Machine ros Results of the experiment on investigation of Germanium 76 double beta decay Arhivovano 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Isotopes of the Element Germanium Arhivovano 12 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Germanium Production in Asymptotic Giant Branch stars Implications for Observations of Planetary Nebulae Arhivovano 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Germanium Arhivovano 13 sichnya 2019 u Wayback Machine angl a b GERMANIUM Arhivovano 10 sichnya 2019 u Wayback Machine angl Div takozh RedaguvatiYacivske rodovishe germaniyu Monogerman Viluchennya germaniyu z vugillyaLiteratura RedaguvatiGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Koordinacionnye soedineniya germaniya IV s anionami limonnoj vinnoj i ksilarovoj kislot monografiya I I Sejfullina E E Marcinko M vo obrazovaniya i nauki Ukrainy Odes nac un t im I I Mechnikova Odessa ONU 2015 148 s tabl shemy graf Bibliogr s 128 144 149 nazv ISBN 978 617 689 115 4 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Germanij amp oldid 39869808