Германий(Ge)
Германий (Ge) — химический элемент четвертой группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева, атомный номер 32. Германий относится к металлоидам и обладает свойствами, промежуточными между металлами и неметаллами. Рассмотрим подробно его структуру и характеристики.
Основные характеристики строения атома германия
Строение ядра:
Атом германия состоит из ядра, содержащего 32 протона, что определяет его атомный номер и положение в таблице Менделеева. Стабильный изотоп, также включает 42 нейтрона.
Электронная конфигурация:
Строение ядра:
Атом германия состоит из ядра, содержащего 32 протона, что определяет его атомный номер и положение в таблице Менделеева. Стабильный изотоп, также включает 42 нейтрона.
Электронная конфигурация:
- полная: 32Ge 1s2; 2s2; 2p6; 3s2; 3p6; 3d10; 4s2; 4p2.
- сокращённая: 32Ge [Ar] 3d10; 4s2; 4p2.
Физические свойства:
Германий — хрупкий, серебристо-белый полуметалл.
Температура плавления 938,25 °C, температура кипения 2850 °C, плотность германия 5,33 г/см3.
Германий является одним из немногих аномальных веществ, которые увеличивают плотность при плавлении. Плотность твёрдого германия 5,327 г/см³ (25 °С), жидкого — 5,557 г/см³ (при 1000 °С). Другие вещества, обладающие этим свойством — вода, кремний, галлий, сурьма, висмут, церий, плутоний.
Германий по электрофизическим свойствам является непрямозонным полупроводником.
Германий — хрупкий, серебристо-белый полуметалл.
Температура плавления 938,25 °C, температура кипения 2850 °C, плотность германия 5,33 г/см3.
Германий является одним из немногих аномальных веществ, которые увеличивают плотность при плавлении. Плотность твёрдого германия 5,327 г/см³ (25 °С), жидкого — 5,557 г/см³ (при 1000 °С). Другие вещества, обладающие этим свойством — вода, кремний, галлий, сурьма, висмут, церий, плутоний.
Германий по электрофизическим свойствам является непрямозонным полупроводником.
Поликристаллический образец германия
Химические свойства:
Металлоидный характер: Германий проявляет как металлические, так и неметаллические свойства.
Реакционная способность: Реагирует с большинством окислителей, включая кислород, серу и галогены. Однако скорость реакций сравнительно низкая, особенно при низких температурах.
Основные формы соединений: Германий образует несколько важных оксидов и солей, такие как диоксид германия, хлорид германия и другие.
Важнейшие соединения:
Диоксид германия — основа для многих промышленных применений.
Тетрахлорид германия — используется в качестве прекурсора для получения чистого германия.
Моногерман — летучий гидрид, используемый в технологии нанесения тонких пленок.
Применение:
Германий нашел широкое применение благодаря своим уникальным свойствам:
Полупроводники: Германий был первым материалом, использованным для производства транзисторов и диодов. Полупроводниковая электроника до сих пор активно использует германий в сочетании с кремнием и другими элементами.
Оптика: Благодаря своей высокой прозрачности в инфракрасной области спектра, германий применяется в производстве линз и оптических приборов.
Медицина: Германий входит в состав некоторых медицинских препаратов, хотя его биологическая активность остается предметом исследований.
Металлоидный характер: Германий проявляет как металлические, так и неметаллические свойства.
Реакционная способность: Реагирует с большинством окислителей, включая кислород, серу и галогены. Однако скорость реакций сравнительно низкая, особенно при низких температурах.
Основные формы соединений: Германий образует несколько важных оксидов и солей, такие как диоксид германия, хлорид германия и другие.
Важнейшие соединения:
Диоксид германия — основа для многих промышленных применений.
Тетрахлорид германия — используется в качестве прекурсора для получения чистого германия.
Моногерман — летучий гидрид, используемый в технологии нанесения тонких пленок.
Применение:
Германий нашел широкое применение благодаря своим уникальным свойствам:
Полупроводники: Германий был первым материалом, использованным для производства транзисторов и диодов. Полупроводниковая электроника до сих пор активно использует германий в сочетании с кремнием и другими элементами.
Оптика: Благодаря своей высокой прозрачности в инфракрасной области спектра, германий применяется в производстве линз и оптических приборов.
Медицина: Германий входит в состав некоторых медицинских препаратов, хотя его биологическая активность остается предметом исследований.
