Germanium Chemiese Eienskappe (23 feite wat jy moet weet)


Germanium is 'n metaalagtige wat onder die koolstoffamilie val. Dit toon beide metale en nie-metale eienskappe. Kom ons bespreek meer relevante feite oor germanium.

Germanium is 'n harde, glansende chemiese element wat as 'n halfgeleier in suiwer elementêre vorm gebruik word. Dit word gebruik in transistors, LED's en verskeie ander elektroniese toestelle. Dit word met silikon saamgesmelt om legerings te vorm. Dit vorm min oksokomplekse as gevolg van sy reaktiwiteit met suurstof en word vir anorganiese gebruike gebruik.

Germanium suurstofverbindings word in HPLC gebruik as gevolg van die ooreenkoms met silika. Kom ons bestudeer meer feite soos atoomgetal, gewig, digtheid van germanium.

Germanium simbool

Atoom simbool is die chemiese notasie van 'n element wat nie meer as twee letters gebruik nie en die eerste letter is altyd in hoofletters. Kom ons kyk vir germanium.

Die atoomsimbool van germanium is Ge. Dit word as germanium genoem ter ere van sy ontdek se geboorteplek, Duitsland en in Latyn, genoem as Germania en neem die simbool Ge daaruit op. Atoomsimbool word ook chemiese simbool genoem.

Atoomsimbool van Germanium met atoomgetal aan die linkerkant bo.

Germanium groep in periodieke tabel

Die horisontale rye wat in volgorde van soortgelyke chemiese eienskappe en dieselfde buitenste konfigurasie gerangskik is, word groep van 'n periodieke tabel genoem. Kom ons bespreek hieronder.

Germanium is 'n groep 14 element van die periodieke tabel. Groep 14 beteken Ge het vier valenselektrone in sy buitenste dop soortgelyk aan C, Si, Sn en Pb van die koolstoffamilie.

Germanium periode in periodieke tabel

Die elemente wat vertikaal gerangskik is volgens die grootte en elektrone in sy bane van een familie in 'n periodieke tabel word periodes genoem. Kom ons kyk hieronder.

Germanium is 4th periode element van die periodieke tabel. Elemente word gerangskik volgens hul grootte, aantal elektrone in 'n periodieke tabel. Aangesien Ge meer elektrone as C en Si het, word dit laer as dit geplaas.

Germaniumblok in periodieke tabel

Blok van 'n element hang af van watter dop die laaste elektron binnegaan. Kom ons bespreek meer feite in besonderhede.

Germanium behoort aan p-blok van die periodieke tabel. Die buitenste skulpe is 4s en 4p, maar energiegewys volgens Aufbau-beginsel is 4s laer in energie as 4p, so die laaste elektron gaan 4p-dop binne en word ap-blokelement genoem.

Germanium atoomgetal

Atoomgetal verteenwoordig die totale aantal positiewe ladings teenwoordig in die kern van 'n atoom wat gelyk is aan totale negatiewe ladings. Kom ons kyk hieronder.

Die atoomgetal van germanium element is 32. 32 verteenwoordig die totale aantal elektrone teenwoordig in al die subskulpe van Ge. Die elektrone word gevul in die volgorde 2, 8, 18 en 4 in die skulpe van Ge.

Germanium atoomgewig

Atoomgewig of massagetal is die relatiewe massa van element van al die isotope wat teenwoordig is en saam verreken word. Kom ons kyk na die atoomgewig van Ge.

 Die atoomgewig van germanium is 72.64 µ. µ is called atomic mass unit. Down the group, the atomic weight of an element increases due to increase in neutrons and electrons count.

Germanium Elektronegatiwiteit volgens Pauling

Elektronegatiwiteit is die inherente eienskap van 'n molekule of atoom om elektrondigtheid van nabygeleë groep na homself te lok. Kom ons kyk vir Ge hieronder.

Die elektronegatiwiteit van germanium is 2.01 volgens Pauling-skaal. Dit het kleiner elektronegatiwiteit as C, maar groter as Si. Hierdie neiging is nie voor die hand liggend nie, aangesien dit met die tydperk afneem. Dit gebeur aangesien Ge binneste d elektrone nie die buitenste valenselektrone grootliks afskerm nie.

As sodanig neem die effektiewe kernlading van Ge toe en dit trek die elektrondigtheid na homself, wat dit meer elektronegatief maak as Si wat nie die siftingseffek het nie.

Germanium atoomdigtheid

Atoomdigtheid word gedefinieer as hoeveel atome van 'n element saamgepak is in 'n eenheidsvolume. Kom ons kyk na die digtheid van germanium.

Die atoomdigtheid van germanium is 5.5 g/cm3. Digtheid gee 'n idee van hoe styf die atome in 'n kristalrooster saamgepak is. Aangesien die digtheid groter genoeg is, word dit ook as 'n swaar metaal beskou. Plus-digtheid wys dat die elektrone in sy wentelbaan goed gepak is.

Germanium smeltpunt

Smeltpunt is die temperatuur wanneer die atome in vaste toestand genoeg energie bereik om te breek en in vloeibare fase in te gaan. Kom ons kyk onder die smeltpunt van Ge.

Die smeltpunt van Ge is 938.2 0C. Dit vereis hoër temperatuur om die vloeibare fase te betree aangesien dit swaar metaal met baie elektrone is. By smeltpunt bestaan ​​Ge in ewewig tussen vaste toestand en vloeistoffase.

Germanium kookpunt

Kookpunt van 'n stof is die temperatuur waarteen die atome in vloeibare toestand genoeg energie kry om fase-transformeer na gasvormige toestand. Kom ons leer meer hieronder.

Die kookpunt van germanium is 28330C. Ge het 'n hoë kookpunt selfs meer as silikon as gevolg van die teenwoordigheid van oormaat ongepaarde d-elektrone wat metaalkarakter toon. Die metaalbindings is sterker as die kovalente bindings wat in Si waargeneem word. Dus, groter hoeveelheid hitte is nodig.

Germanium Van der Waals radius

Van der waals-radius is die radius tussen die middelpunte van die twee kerne wat deur elektrostatiese kragte saamgevoeg is. Kom ons leer hieronder.

Die Van der Waals-radius van germanium is 211 pm tussen die twee sentrums van Ge-atome. Die naaste benadering wat elke Ge-atoom aan 'n ander nabygeleë Ge-atoom kan doen, is 211 nm. waar pm 10* is-12 m.

Germanium ioniese/kovalente radius

Kovalente radius of ioniese radius is die afstand vanaf die kern tot die laaste valensieskilelektron wat deur kovalente of ioniese bindings verbind is. Kom ons bespreek in besonderhede.

Die kovalente radius van Ge is 120 pm wanneer dit kovalent aan die nabygeleë atome bind. Kovalente radius is die atoomradius van 'n element wanneer dit kovalente bindings vorm. Dit is groter in grootte as Si of C as gevolg van sy ekstra onderdop wat dit besit.

Germanium elektroniese dop

Elektronies is 'n voorstelling van die atoomorbitale en sy elektrone is volgens energie-orde gerangskik. Kom ons kyk meer hieronder.

Die elektroniese dop van germanium is {2, 8, 18, 4}. 2 verteenwoordig die twee elektrone wat 1s orbitaal binnegaan. 8 verteenwoordig die agt elektrone wat 2s- en 2p-orbitale binnegaan. 18 staan ​​vir die 18 elektrone wat 3s, 3p en 3d orbitale binnegaan en die laaste 4 elektrone gaan 4s en 4p skulpe in.

Daar is geen f-skulpe met hoofkwantumgetal 3 nie, so die oorblywende 4 elektrone gaan nuwe wentelbaan met hoofkwantumgetal 4 in.

Germanium elektronkonfigurasies

Elektroniese konfigurasie van 'n element demonstreer hoe die elektrone versprei word na verskillende atoomorbitale gebaseer op Hond en Aufbau-beginsel. Kom ons kyk hieronder.

Die elektroniese konfigurasie van germanium is [Ar]3d104s24p2. Ar behoort aan die edelgasfamilie met atoomgetal van 18. Die valensdop van Ge is 4s en 4p.

Germanium oksidasietoestande

Oksidasietoestand is die lading wat 'n atoom neem wanneer dit elektrone van sy wentelbaan verloor of opneem om chemiese reaksies te vorm. Kom ons kyk na die verskillende oksidasietoestande van Ge.

Die oksidasietoestande wat deur germanium getoon word, is +2 en +4. Ge het 4 valenselektrone waaruit 2 4s ingaan en 2 4p skulpe binnegaan. Dus, deur eerste twee elektrone te verloor, verkry dit +2 oksidasietoestand en heeltemal gevulde dopkonfigurasie. Deur nog 2 elektrone te verloor, vorm dit inerte skulpe.

Germanium energie van eerste ionisasie

Eerste energie van ionisasie is die energie wat benodig word om 'n gasvormige element te ioniseer om dit 'n mono-positiewe ioon te maak. Kom ons kyk hieronder na die energie benodig vir Ge.

Die eerste ionisasie-energie van germanium is 762 kJ/mol. Die eerste elektron word uit die 4p-orbitaal verwyder. Dit verg minder energie aangesien p-dop minder as half gevul is. Dit het dus 'n neiging om óf halfgevulde óf inerte dopkonfigurasie te verkry deur elektrone te verloor.

Germanium energie van tweede ionisasie

Tweede energie van ionisasie is die hoeveelheid energie wat benodig word om 'n ander elektron van 'n mono-positiewe gasvormige ioon te verwyder. Kom ons bespreek in besonderhede.

Die tweede energie van ionisasie van germanium is 1537 kJ/mol. Hierdie energie is hoër as die eerste energie van ionisasie aangesien dit 'n groter hoeveelheid krag benodig om tweede elektron te verwyder uit 4p-dop van 'n mono-positiewe ioon wat 'n groter trek uit die kern het.

Germanium energie van derde ionisasie

Derde energie van ionisasie is die energie wat gebruik word om derde elektron van 'n di/bipositiewe ioon te verwyder. Kom ons bestudeer in besonderhede hieronder.

Die derde energie van ionisasie van germanium is 3302 kJ/mol. Hierdie energie oorskry die eerste en tweede energie van ionisasies aangesien die derde elektron uit 'n heeltemal gevulde 4s orbitaal verwyder moet word. Die Ge-gasioon beskik reeds oor negatiewe ladingwolk as gevolg van die verwydering van twee elektrone.

Dus, 'n groter hoeveelheid krag is nodig om 'n ander elektron uit 'n positief gelaaide domein te verwyder plus die ekstra stabiliteit as gevolg van gevulde dop.

Germanium CAS-nommer

CAS-nommer is 'n aangewese spesifikasie van chemikalieë met unieke nommers wat dit makliker maak vir databasissoektogte. Kom ons kyk na die CAS-nommer van Ge.

Die CAS-nommer van germanium is 7440-56-4. Deur slegs hierdie nommer op soekenjin te gebruik, kan ons aflei oor die element en sy baie chemiese en fisiese eienskappe.

Germanium isotope

Die baie vorme van dieselfde element wat slegs deur die teenwoordigheid van neutrone in hul kerne verskil, word isotope genoem. Kom ons kyk in besonderhede hieronder vir Ge.

Die totale aantal isotope waargeneem vir germanium is 5. Hulle is 68Ge, 70Ge, 71Ge,72Ge, 73Ge, 74Ge en 76Gen.

Kom ons bespreek die natuurlike oorvloed en die teenwoordigheid van die totale aantal neutrone in elk van die vyf isotope van Ge.

Isotope van GermaniumOorvloedAantal neutrone teenwoordig
67Genie bekend nie, net voorspel35
68Geradioaktief en sinteties van aard, nie algemeen gevind nie 36
70Ge 20.5%38
71Geradioaktief en sinteties van aard, nie algemeen gevind nie39
72Ge 27.5%40
73Ge7.7%41
74Ge 36.5%42
76Ge7.7% 44
Verskillende isotope voorspel vir germaniumelement.

Germanium allotropiese vorms

Allotrope is die verskillende vorme wat deur 'n chemiese element aangeneem word wat slegs verskil deur hul fisiese eienskappe soos diamant en grafiet van koolstoffamilie. Kom ons kyk hieronder.

Germanium het 7 verskillende allotropies vorms. Die allotropiese vorms verskil in hul kristalroosterstruktuur. Min allotrope van Ge word hieronder getoon.

  • α-Ge met Diamond tipe rooster.
  • β-Ge met β-Sn rooster.
  • γ-Ge met ST12 rooster
  • δ–Ge met BC8-rooster.
  • ε-Ge met Clathrate-rooster.
  • allo-Ge
  • 4H-Ge

Germanium chemiese klassifikasie

Chemiese klassifikasie is 'n kursus van die uitvoering van 'n element se chemiese eienskappe gebaseer op sy reaktiwiteit. Kom ons leer meer in besonderhede hieronder.

Germanium word chemies geklassifiseer as 'n harde glansende metalloïed met 'n baie lae gevaarlike effek op die omgewing. Sekere Ge-verbindings word vir verskeie biologiese toepassings gebruik. Ge met halogene en hidried is egter ietwat vatbaar vir lewe.

Germanium staat by kamertemperatuur

Toestand van 'n stof is 'n chemiese vorm van 'n element wat daardeur aangeneem word, afhangende van hoe die roosteratome saamgepak is. Kom ons bestudeer die toestand van Ge hieronder.

Germanium is 'n vaste stof by kamertemperatuur. Dit is 'n metalloïed en 'n swaarder element as gevolg van sy groot grootte, d elektrone in sy buitenste dop en massagetal. Die atome van Ge is styf gepak om die vaste aard te wys.

Is germanium paramagneties?

Paramagneties is 'n eienskap wat deur dele getoon word wat swak eksterne magnetiese veld kan aantrek sonder om dit teen te staan. Kom ons kyk of Ge paramagneties is of nie.

Germanium is nie 'n paramagnetiese element nie. Daar word gevind dat dit 'n diamagnetiese element is. Mees algemeen word dit as 'n diamagnetiese halfgeleier gebruik. Diamagnetiese materiale is teen eksterne magnetiese veld wat daarop toegepas word. Al die magnetiese dipole is so gerangskik dat hulle mekaar kanselleer met geen magnetisme.

Gevolgtrekking

Germanium is 'n metalloïed met elektronegatiwiteit hoër as Si en word wyd gebruik in baie anorganiese en industriële toepassings soos halfgeleiers, LED's, ens.

Nandita Biswas

Hallo. Ek doen my Meestersgraad in Chemie met 'n spesialisering in organiese en fisiese chemie. Ek het ook twee projekte in chemie gedoen - Een wat handel oor kolorimetriese skatting en bepaling van ione in oplossings. Ander in Solvatochromism bestudeer fluorofore en hul gebruike in die veld van chemie saam met hul stapeleienskappe op emissie. Ek het ook gespesialiseer in Resin chemikalieë. Kom ons koppel deur LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/nandita-biswas-244b4b179

Onlangse plasings