ゲルマニウムの事実 (原子番号 32 または Ge)

アルフレッド・パシエカ/サイエンスフォトライブラリ、ゲッティイメージズ

ゼマニウムは、メタリックな外観を持つ光沢のある灰白色の半金属です。この元素は、半導体での使用で最もよく知られています。これは、有用で興味深いゲルマニウム元素の事実のコレクションです.

ゲルマニウムの基本的な事実

原子番号：32 シンボル：ゲー 原子量 :72.61 発見：クレメンス・ウィンクラー 1886年（ドイツ） 電子配置 :[アル] 4秒²3D¹⁰4p² 語源:ラテン・ゲルマニア: ドイツ プロパティ：ゲルマニウムの融点は 937.4 C、沸点は 2830 C、比重は 5.323 (25 C) です。 原子価 2 と 4 の 2 と 4. 純粋な形では、要素は灰白色の半金属です。結晶性で脆く、空気中で光沢を保ちます。ゲルマニウムとその酸化物は赤外光を透過します。 用途:ゲルマニウムは重要な半導体材料です。通常、エレクトロニクス用に 1010 分の 1 のレベルでヒ素またはガリウムがドープされています。ゲルマニウムは、合金化剤、触媒、蛍光灯の蛍光体としても使用されます。この元素とその酸化物は、高感度の赤外線検出器やその他の光学デバイスに使用されています。酸化ゲルマニウムの高い屈折率と分散性により、顕微鏡やカメラのレンズで使用するガラスに使用されています。有機ゲルマニウム化合物は哺乳動物に対する毒性が比較的低いですが、特定の細菌に対しては致死的であるため、これらの化合物は医学的に重要な可能性があります。 ソース:ゲルマニウムは、揮発性四塩化ゲルマニウムの分別蒸留によって金属から分離することができ、その後加水分解されて GeO を生成します。₂.二酸化物は水素で還元されて元素になります。ゾーン精製技術により、超高純度ゲルマニウムの製造が可能になります。ゲルマニウムは、アルギロダイト (ゲルマニウムと銀の硫化物)、ゲルマナイト (元素の約 8% で構成される)、石炭、亜鉛鉱、およびその他の鉱物に含まれています。この要素は、亜鉛鉱を処理する精錬所の煙道ダストから、または特定の石炭の燃焼の副産物から商業的に調製することができる. 要素の分類: セミメタリック (メタロイド)

ゲルマニウム物理データ

密度 (g/cc):5,323 融点 (K):1210.6 沸点 (K):3103 外観：灰白色の金属 同位体:ゲルマニウムには、Ge-60 から Ge-89 までの 30 の同位体が知られています。 5 つの安定同位体があります: Ge-70 (存在量 20.37%)、Ge-72 (存在量 27.31%)、Ge-73 (存在量 7.76%)、Ge-74 (存在量 36.73%)、Ge-76 (存在量 7.83%) . 原子半径 (午後):137 原子体積 (cc/モル):13.6 共有半径 (午後):122 イオン半径 :53 (+4e) 73 (+2e) 比熱 (@20°C J/g mol):0.322 フュージョンヒート (kJ/モル):36.8 蒸発熱 (kJ/mol):328 デバイ温度 (K):360.00 ポーリング否定数:2.01 最初のイオン化エネルギー (kJ/mol):760.0 酸化状態 :+4 が最も一般的です。 +1、+2、および -4 は存在しますが、まれです。 格子構造:対角線 格子定数 (Å):5,660 CAS登録番号 :7440-56-4

ゲルマニウムトリビア

• ウィンクラーのゲルマニウムの元の名前はネプツニウムでした。ゲルマニウムと同様に、海王星は数学的データからの予測から最近発見されました。
• ゲルマニウムの発見は、メンデレーエフの周期表によって予測された場所を埋めました。ゲルマニウムは、プレースホルダー要素の eka-silicon に取って代わりました。
• メンデレーエフは、周期表での位置に基づいてエカシリコンの物理的性質を予測しました。彼は、その原子質量は 72.64 (実際の値: 72.61)、密度は 5.5 g/cm になるだろうと言いました³（実測値：5.32g/cm³)、高融点 (実際の値: 1210.6 K)、灰色の外観 (実際の外観: 灰白色) になります。ゲルマニウムの物理的性質がエカシリコンの予測値に近いことは、メンデレーエフの周期性理論を確認する上で重要でした。
• 第二次世界大戦後にゲルマニウムの半導体特性が発見されるまで、ゲルマニウムはほとんど使用されませんでした。ゲルマニウムの生産量は、年間数百キログラムから年間 100 トンに増加しました。
• 初期の半導体コンポーネントは、1950 年代後半に超高純度シリコンが市販されるまで、ほとんどがゲルマニウムで作られていました。
• ゲルマニウムの酸化物（GeO₂）はゲルマニアと呼ばれることもあります。光学機器や光ファイバーに広く使用されています。また、ポリエチレンテレフタレートまたは PET プラスチックの製造における触媒としても使用されます。

ゲルマニウム早わかり

要素名：ゲルマニウム元素記号：ゲー原子番号: 32原子量: 72.6308外観：金属光沢のある灰白色のハードソリッド
• グループ: グループ 14 (炭素グループ)
限目：ピリオド4発見: クレメンス・ウィンクラー (1886)

ソース

• ガーバー、GB。レオナール、A. (1997)。 「ゲルマニウム化合物の変異原性、発がん性および催奇形性」。 規制毒物学および薬理学 . 387 (3): 141–146.ドイ: 10.1016/S1383-5742(97)00034-3
• フレンゼル、マックス。ケトリス、マリーナ P.;グッツマー、イェンス (2013-12-29)。 「ゲルマニウムの地質学的入手可能性について」。 鉱物鉱床 . 49 (4): 471–486.ドイ: 10.1007/s00126-013-0506-z
• ウェスト、ロバート（1984）。 CRC、化学と物理学のハンドブック .フロリダ州ボカ・ラトン：ケミカル・ラバー・カンパニー・パブリッシング。 pp。E110。 ISBN 0-8493-0464-4。
• ウィンクラー、クレメンス (1887)。 「ゲルマニウム、Ge、新しい非金属元素」。 ドイツ化学会の報告 （ドイツ語で）。 19 (1): 210–211.ドイ: 10.1002/cber.18860190156