Germanium

Germanium on kemiallinen alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Ge (lat. germanium), järjestysluku 32 ja CAS-numero 7440-56-4. Tämä kova hopeanvalkoinen puolimetalli on kemiallisesti tinan kaltainen. Germanium muodostaa laajan joukon organometalliyhdisteitä ja on tärkeä puolijohdemateriaali transistoreissa. Germaniumin tiheys on 5,35 g/cm3. Sulamispiste on 1 211 K (938 °C) ja kiehumispiste 3 093 K (2 820 °C).

Gallium ← Germanium → Arseeni
Si
↑
Ge
↓
Sn  
 
 


Yleistä
NimiGermanium
TunnusGe
Järjestysluku32
Luokkapuolimetalli
Lohko
Ryhmä14, hiiliryhmä
Jakso4
Tiheys5,323 · 103 kg/m3
Kovuus6,0 (Mohsin asteikko)
Löytövuosi
Atomiominaisuudet
Atomipaino (Ar)72,630(8)[1]
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)125 pm
Kovalenttisäde122 pm
Orbitaalirakenne[Ar] 3d10 4s2 4p2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 4
Hapetusluvut+II, +IV
KiderakenneKuutiollinen, timanttirakenne
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuotokiinteä
Sulamispiste1 211,40 K (938,25 °C)
Kiehumispiste3 106 K (2 833 °C)
Höyrystymislämpö334 kJ/mol
Sulamislämpö36,94 kJ/mol
Muuta
Elektronegatiivisuus1,8 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti0,320 kJ/(kg K)
Sähkönjohtavuus2×103 S/m
Lämmönjohtavuus60,2 W/(m·K)
CAS-numero7440-56-4
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa
Germaniumia
AU113 on germaniumtransistori.

Vuonna 1871 germanium oli yksi alkuaineista, joita Dimitri Mendelejev ennusti olevan olemassa puuttuvana piin ryhmän analogiana ("ekasilicon"). Tämän alkuaineen olemassaolon osoitti Clemens Winkler vuonna 1886 ja se oli tärkeä varmistus Mendelejevin jaksollisen järjestelmän idealle.

Germanium on sopiva infrapunasovelluksiin, sitä käytetään infrapunaspektroskoopeissa ja muissa optisissa laitteissa, joissa tarvitaan äärimmäisen herkkiä infrapunadetektoreita. Germaniumdioksidin taitekerroin ja dispersio-ominaisuudet tekevät germaniumin käyttökelpoiseksi laajakulmaisiin kameran linsseihin ja mikroskooppien objektiivilinsseihin.

Germaniumtransistoreita käytetään edelleen mm. sähkökitaroiden vahvistimissa. Pii-germanium lejeerinkin on nopeasti tulossa tärkeäksi puolijohdemateriaaliksi hyvin nopeissa integroiduissa piireissä. Germaniumia käytetään lejeerinkinä, fosforisoivana aineena loistevalaisimissa ja katalyyttinä.

Germaniumia löytyy argyrodiitista (germaniumin ja hopean sulfidista), kivihiilestä, germaniitista (Cu26Fe4Ge4S32), sinkkimalmeista ja muista mineraaleista.

Lähteet
  1. Meija, Juris et al.: Atomic Weights of the Elements 2013 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2016, 88. vsk, nro 3, s. 272. IUPAC. Artikkelin verkkoversio (pdf). Viitattu 14.12.2016. (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.