From Wikipedia, the free encyclopedia
გერმანიუმი[1][2] (ლათ. Germanium; ქიმიური სიმბოლო — ), ეკა-სილიციუმი — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეოთხე პერიოდის, მეთოთხმეტე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მეოთხე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის, IVა) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია 32, ატომური მასა — 72.630, tდნ — 938.25 °C, tდუღ — 2833 °C, სიმკვრივე — 5.323 გ/სმ3. იგი ბზინვარე, მძიმე, მონაცისფრო-თეთრი ფერის მეტალოიდია, შედეის ნახშირბადის ჯგუფში და ქიმიურად მსგავსია ჯგუფში მის მეზობლად მდებარე სილიციუმისა და გალიუმისა. გერმანიუმს გააჩნია ხუთი ბუნებრივი იზოტოპი, რომელთა მასა მერყეობს 70-დან 76-მდე. იგი წარმოქმნის დიდი რაოდენობით მეტალორგანულ ნაერთებს, მათ შორის ტეტრაეთილგერმანიუმს და იზობუტილგერმანიუმს.
გერმანიუმი |
32Ge |
72.630 |
3d10 4s2 4p2 |
ზოგადი თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა | მოვერცხლისფრო-თეთრი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სტანდ. ატომური წონა Ar°(Ge) |
72.630±0.008 72.630±0.008 (დამრგვალებული) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
გერმანიუმი პერიოდულ სისტემაში | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ატომური ნომერი (Z) | 32 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ჯგუფი | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
პერიოდი | 4 პერიოდი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ბლოკი | p-ბლოკი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტრონული კონფიგურაცია | [Ar] 3d10 4s2 4p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტრონი გარსზე | 2, 8, 18, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელემენტის ატომის სქემა | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ფიზიკური თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში | მყარი სხეული | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დნობის ტემპერატურა |
938.25 °C (1211.40 K, 1720.85 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დუღილის ტემპერატურა |
2833 °C (3106 K, 5131 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სიმკვრივე (ო.ტ.) | 5.323 გ/სმ3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სიმკვრივე (ლ.წ.) | 5.60 გ/სმ3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დნობის კუთ. სითბო | 36.94 კჯ/მოლი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
აორთქ. კუთ. სითბო | 334 კჯ/მოლი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მოლური თბოტევადობა | 23.222 ჯ/(მოლი·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ნაჯერი ორთქლის წნევა
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ატომის თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ჟანგვის ხარისხი | −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტროდული პოტენციალი |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტროუარყოფითობა | პოლინგის სკალა: 2.01 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
იონიზაციის ენერგია |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ატომის რადიუსი | ემპირიული: 122 პმ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
კოვალენტური რადიუსი (rcov) | 122 პმ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ვან-დერ-ვალსის რადიუსი | 211 პმ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
გერმანიუმის სპექტრალური ზოლები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სხვა თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ბუნებაში გვხვდება | პირველადი ნუკლიდების სახით | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მესრის სტრუქტურა | აჟურული | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ბგერის სიჩქარე | 5400 მ/წმ (20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
თერმული გაფართოება | 6.0 µმ/(მ·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
თბოგამტარობა | 60.2 ვტ/(მ·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
კუთრი წინაღობა | 1 ნომ·მ (20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მაგნეტიზმი | დიამაგნეტიკი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მაგნიტური ამთვისებლობა | ×10−6 −76.84 სმ3/მოლ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
იუნგას მოდული | 103 გპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
წანაცვლების მოდული | 41 გპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დრეკადობის მოდული | 75 გპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
პუასონის კოეფიციენტი | 0.26 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მოოსის მეთოდი | 6.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS ნომერი | 7440-56-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ისტორია | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სახელწოდება მომდინარეობს | after Germany, homeland of the discoverer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
იწინასწარმეტყველა | დიმიტრი მედვედევი (1869) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
აღმომჩენია | Clemens Winkler (1886) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
გერმანიუმის მთავარი იზოტოპები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
• |
1869 წ. ელემენტი იწინასწარმეტყველა დიმიტრი მენდელეევმა (როგორც ეკო-სილიციუმი) და აღმოჩენილ იქნა 1885 წელს გერმანელი ქიმიკოსის ალექსანდრ ქლემენს ვინკლერის მიერ, მინერალ არგიროდიტის ანალიზის დროს Ag8GeS6. გერმენიუმი შედარებით მოგვიანებით იქნა აღმოჩენილი, რადგანაც მინერალების ძალიან მცირე რიცხვი შეიცავს მას მაღალი კონცენტრაციით. გერმანიუმს დედამიწის ქერქის შემადგენელ ელემენტებს შორის უკავია დაახლოებით ორმოცდამეათე ადგილი.
სახელი დარქმეულია გერმანიის ვინკლერის სამშობლოს პატივსაცემად.
დედამიწის ქერქში გერმანიუმის საერთო შემცველობა არის 7×10−4% მასის მიხედვით, ანუ მეტი, ვიდრე მაგალითად, სტიბიუმი, ვერცხლი, ბისმუტი. გერმანიუმის მცირე შემცველობის გამო დედამიწის ქერქში და მისი გეოქიმიური მსგავსებისა ზოგ ფართოდ გავრცელებულ ელემენტებთან მას აღენიშნება შეზღუდული უნარი საკუთარი მინერალების წარმოქმნისა, და იბნევა სხვა მინერალების მესერში. ამიტომაც გერმანიუმის საკუთარი მინერალები გვხვდება განსაკუთრებულად იშვიათად. თითქმის ყველა ისინი წარმოადგენენ მინერალ-სულფომარილებს: გერმანიტი Cu2(Cu, Fe, Ge, Zn)2 (S, As)4 (6 — 10 % Ge), არგიროდიტი Ag8GeS6 (3,6 — 7 % Ge), კონფილდიტი Ag8(Sn, Ge) S6 (до 2 % Ge) და სხვა. გერმანიუმის ძირითადი მასა გაბნეულია დედამიწის ქერქში უმეტესწილად მთის ქანებში და მინერალებში. ასე მაგალითად, ზოგ სფალერიტებში გერმანიუმის შემცველობა აღწევს კილოგრამებს ტონაზე, ენარგიტებში 5 კგ/ტ-ზე, პირარგირიტში 10 კგ/ტ, სულვანიტში და ფრანკეიტში 1 კგ/ტ-ზე, სხვა სულფიდებში და სილიკატებში — ასეული და ათეულ გრამს/ტონაზე. გერმანიუმი კონცენტრირდება ბევრი ლითონის საბადოებში — ფერადი ლითონების სულფიდურ მადნებში, რკინის მადნებში, ზოგ ჟანგურ ოქსიდურ მინერალებში (ქრმიტებში, მაგნეტიტში, რუტილში და სხვა.), გრანიტებში, დიაბაზებში და ბაზალტებში. ამას გარდა, გერმანიუმი არის თითქმის ყველა სილიკატში, ზოგი ქვანახშირის და ნავთობის საბადოში. გერმანიუმის კონცენტრაცია ზღვის წყალში არის 6×10−5 მგრ/ლ[3].
გერმანიუმი ასევე გვხვდება პოლიმეტალური, ნიკელის და ვოლფრამის მადნებში როგორც მინარევი, ასევე სილიკატებში. რთული და შრომატევადი ოპერაციების შედეგად მადნის გამდიდრებისათვის და მისი კონცენტრირებისათვის გერმანიუმს გამოყოფენ ოქსიდის სახით GeO2, რომელსაც აღადგენენ წყალბადით 600 °C-ის პირობებში მარტივ ნივთიერებამდე:
გერმანიუმის მონოკრისტალების გაწმენდა და მოყვანა ხდება ზონური გამოდნობის მეთოდით.
გერმანიუმის კრისტალური მესერი კუბური წახნაგცენტრირებული ალმასის ტიპისაა, სივრცული ჯგუფა F d3m, პარამეტრები а = 0,5658 ნმ.
გერმანიუმი წარმოადგენს ტიპურ ნახევარგამტარს.
გერმანიუმის ლეგირება გალიუმის თხელი ფენით იწვევს ზეგამტარ მდგომარეობას[7].
ბუნებაში გვხვდება ხუთი იზოტოპი: 70Ge (20,55 % მასა), 72Ge (27,37 %), 73Ge (7,67 %), 74Ge (36,74 %), 76Ge (7,67 %). პირველი ოთხი სტაბილურია, მეხუთე (76Ge) განიცდის ორმაგ ბეტა- დაშლას ნახევარდაშლის პერიოდით 1,58×1021 წელი. ამას გარდა არსებობს ორი შედარებით «ხანგრძლივ მცხოვრები» ხელოვნური იზოტოპი: 68Ge (ნახევარდაშლის დრო 270,8 დღე) და 71Ge (ნახევარდაშლის დრო 11,26 დღე).
ქიმიურ ნაერთებში გერმანიუმი ჩვეულებრივ ავლენს 4.ან 2 ვალენტობას. ნაერთები სადაც გერმანიუმი ავლენს 4 ვალენტობას უფრო სტაბილურებია. ნორმალურ პირობებში მდგრადია ჰაერის, წყლის ტუტის და მჟავეების ზემოქმედების მიმართ, იხსნება царская водка და წყალბადის ზეჟანგის ტუტე ხსნარში. გამოიყენება ერმანიუმის შენადნობები და მინები გერმანიუმის დიოქსიდის საფუძველზე.
გერმანიუმორგანული ნაერთები — არის მეტალოორგანული ნაერთები რომლებსაც გააჩნიათ «გერმანიუმ-ნახშირბადის» კავშირი, ბმა. ზოგჯერ ასე უწოდებენ ყველანაირ ორგანულ ნაერთს რომელიც შეიცავს გერმანიუმს.
პირველი გერმანიუმორგანული ნაერთია — ტეტრაეთილგერმანიუმი, სინთეზირებული იქნა გერმანელი ქიმიკოსის ქლემენს ვინკლერის მიერ (გერმ. Clemens Winkler) 1887 წელს.
გერმანიუმის საშუალო ფასები 2007 წელს/infogeo.ru/metalls-ის მასალების მიხედვით
გერმანიუმი აღმოჩენილია ცხოველებისა და მცენარეების ორგანიზმებში. გერმანიუმის მცირე რაოდენობა არ ახდენს ფიზიოლოგიურ ზემოქმედებას მცენარეებზე, მაგრამ ტოქსიკურია დიდი რაოდენობით. გერმანიუმი არატოქსიკურია ობის სოკოებისათვის.
ცხოველებისათვის გერმანიუმი ნაკლებადტოქსიკურია. გერმანიუმის ნაერთებს არ აღმოაჩნდათ ფარმაკოლოგიური ზემოქმედება. გერმანიუმის და მისი ოქსიდის დასაშვები კონცენტრაცია ჰაერში არის — 2 მგრ/მ³, ანუ ისეთივე, როგორიც ასბესტის მტვერის წილი.
ორვალენტიანი გერმანიუმის ნაერთები გაცილებით ტოქსიკურია[15].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.