锗(英语:Germanium;旧译鈤[a]),是一种化学元素,化学符号为Ge,原子序数为32,原子量为7001726300000000000♠72.630 u。锗是一种灰白色类金属,有光泽,质地硬,属于碳族元素,化学性质与同族的锡与硅相近。在自然中,锗共有5种同位素,原子质量数在70至76之间。锗能形成许多不同的有机金属化合物,例如四乙基锗及异丁基锗烷等。
Quick Facts 外观, 概况 ...
锗 32Ge
|
外观 |
---|
灰白色
一块12克(2×3 cm)的锗多晶体, 上面的切面并不均匀 |
概况 |
---|
名称·符号·序数 | 锗(Germanium)·Ge·32 |
---|
元素类别 | 类金属 |
---|
族·周期·区 | 14·4·p |
---|
标准原子质量 | 72.630(8)[1] |
---|
电子排布 | [Ar] 3d10 4s2 4p2 2, 8, 18, 4
|
---|
物理性质 |
---|
物态 | 固态 |
---|
密度 | (接近室温) 5.323 g·cm−3 |
---|
熔点时液体密度 | 5.60 g·cm−3 |
---|
熔点 | 1211.40 K,938.25 °C,1720.85 °F |
---|
沸点 | 3106 K,2833 °C,5131 °F |
---|
熔化热 | 36.94 kJ·mol−1 |
---|
汽化热 | 334 kJ·mol−1 |
---|
比热容 | 23.222 J·mol−1·K−1 |
---|
蒸气压
压/Pa
|
1
|
10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
温/K
|
1644
|
1814
|
2023
|
2287
|
2633
|
3104
|
|
原子性质 |
---|
氧化态 | 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4 (两性氧化物) |
---|
电负性 | 2.01(鲍林标度) |
---|
电离能 | 第一:762 kJ·mol−1
第二:1537.5 kJ·mol−1
第三:3302.1 kJ·mol−1 |
---|
原子半径 | 122 pm |
---|
原子半径(计算值) | 122 pm |
---|
范德华半径 | 211 pm |
---|
锗的原子谱线 |
杂项 |
---|
晶体结构 | 钻石 |
---|
磁序 | 抗磁[2] |
---|
电阻率 | (20 °C)1 Ω·m |
---|
热导率 | 60.2 W·m−1·K−1 |
---|
热膨胀系数 | 6.0 µm/(m·K) |
---|
声速(细棒) | (20 °C)5400 m·s−1 |
---|
杨氏模量 | 103[3] GPa |
---|
剪切模量 | 41[3] GPa |
---|
体积模量 | 75[3] GPa |
---|
泊松比 | 0.26[3] |
---|
莫氏硬度 | 6.0 |
---|
CAS号 | 7440-56-4 |
---|
同位素 |
---|
主条目:锗的同位素
|
Close
即使地球表面上锗的丰度地壳蕴含量相对较高,但由于矿石中很少含有高浓度的锗,所以它在化学史上发现得比较晚。德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫在1869年根据元素周期表的位置,预测到锗的存在与其各项属性,并把它称作eka-硅。克莱门斯·温克勒于1886年在一种叫硫银锗矿的稀有矿物中,除了找到硫和银之外,还发现了一种新元素。尽管这种新元素的外观跟砷和锑有点像,但是新元素在化合物中的化合比符合硅下元素的预测。温克勒以他的国家——德国的拉丁语名来为这种元素命名。
锗是一种重要的半导体材料,用于制造晶体管及各种电子装置。主要的终端应用为光纤系统与红外线光学,也用于聚合反应的催化剂,制造电子器件与太阳能电力等。现在,开采锗用的主要矿石是闪锌矿(锌的主要矿石),也可以在银、铅和铜中,用商业方式提取锗。一些锗化合物,如四氯化锗(GeCl4)和甲锗烷(GeH4),会刺激眼睛、皮肤、肺部与喉咙。