Германати

Германа́ти — сполуки германію, похідні від його оксидів.

Загальний опис

Майже усі мінерали, що містять германій — є германатами. Германати є солями кисневмісних кислот Ge(IV), які не отримані у вільному стані: метагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2GeO3}}}$, ортогерманієвої ${\displaystyle {\ce {H4GeO4}}}$, дигерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2Ge2O5}}}$, тетрагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2Ge4O9}}}$, пентагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H2Ge5O_{n}}}}$, нонагерманієвої ${\displaystyle {\ce {H4Ge9O20}}}$ та ін. Найбільш розповсюджені орто- та метагерманати.

Оскільки властивості германію аналогічні властивостям кремнію, то в діоксиді германію (GeO₂) переважають кислотні властивості. Його реакція із лугами, таким чином, призводить до утворення германатів. Германати також отримують шляхом взаємодії діоксиду германію з різними оксидами металів під час сплавлювання або спікання.

Класифікація

Відомі германати різних складів (M: однозарядний катіон металу; X: галогенід):

• Ортогерманат, M₄GeO₄
• Метагерманат, (M₂GeO₃)_n
• Метадигерманат, (M₂Ge₂O₅)_n
• Гексагідроксогерманат, M₂Ge(OH)₆
• Гексагалогеногерманат, M₂GeX₆

Метагерманат та метадигерманат існують у полімерній формі. Германієві кислоти, відповідні певним германатам, як вуглекислота та силікатні кислоти, не є стабільними у безводній формі, а лише у розведених розчинах.

З галогеногегерманатів відомий, наприклад, гексафлуоргерманат калію (K₂GeF₆), який можна отримати з фториду калію та тетрафториду германію. Відомий також гексахлоргерманат цезію(IV) Cs₂[GeCl₆].^[1]

Клас речовин

Германати — це клас речовин з дуже різноманітними властивостями.^[2] Між кисневими сполуками германію та відповідними сполуками кремнію можна спостерігати багато аналогій. Силікати і германати часто ізотипічні. Відомі також цеолітоподібні структури та схильність до утворення скла. Через високі показники заломлення їх іноді використовують у оптичних елементах, наприклад, у ширококутних об'єктивах у фотографії. Багато легованих германатів проявляють люмінесценцію при опроміненні УФ-світлом: (Sr, Ba)₂(Mg, Zn)Ge₂O₇:Pb (синьо-фіолетовий), Zn₂GeO₄:Mn (жовто-зелений), MgGeO₃:Mn (темно-червоний).

Домішки германату свинцю в кераміці утворюють матеріал, який має напівпровідникові властивості.^[3]

Германати натрію та амонію можуть бути використані як каталізатори в синтезі поліестеру.^[4]

Германат бісмуту використовується в сцинтиляційних лічильниках.