Germanium

Germanium
Nummer 32 Tecken Ge Grupp 14 Period 4 Block p
Si ↑ Ge ↓ Sn Gallium ← Germanium → Arsenik     [Ar] 3d10 4s2 4p2             32Ge                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Ett 12 grams (2 x 3 cm) polykristallint block germanium med ojämna kluvna ytor. Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	72,6 u
Utseende	Gråvit
Fysikaliska egenskaper
Densitet	5323 kg/m³ (273 K)
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	1211,4 K (937 °C)
Kokpunkt	3093 K (2830 °C)
Molvolym	13,63 × 10−6 m³/mol
Smältvärme	36,94 kJ/mol
Ångbildningsvärme	330,9 kJ/mol
Atomära egenskaper
Atomradie	125 (125) pm
Kovalent radie	122 pm
Jonisationspotential	Första: 762 kJ/mol Andra: 1537,5 kJ/mol Tredje: 3302,1 kJ/mol Fjärde: 4411 kJ/mol (Lista)
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ar] 3d10 4s2 4p2
e− per skal	2, 8, 18, 4
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	4 (amfoterisk)
Elektronegativitet	2,01 (Paulingskalan)
Diverse
Kristallstruktur	diamantstruktur (kubisk ytcentrerad)
Ljudhastighet	5400 m/s
Elektrisk konduktivitet	2,17 A/(V × m)
Mohs hårdhet	6
Identifikation
Historia
Stabilaste isotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 70Ge 21,23 % Stabil 72Ge 27,66 % Stabil 73Ge 7,73 % Stabil 74Ge 35,94 % Stabil
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Germanium är ett halvmetalliskt grundämne.

Historia

När germanium upptäcktes 1886 av tysken Clemens Winkler i argydorit från Sachsen visade sig detta vara identiskt med det av Mendelejev år 1871 förutsagda "ekakisel". Detta samband medförde att Mendelejevs idéer om det periodiska systemet fick betydligt flera anhängare. Namnet kommer från nylatinets Germania, Tyskland.

Egenskaper

Germanium är ett gråvitt, kristallinskt och skört ämne som kemiskt liknar tenn, och som är ett viktigt halvledarmaterial.

Förekomst och utvinning

Germanium är sällsynt i naturen och utvinns ur mineralen argydorit och germanit, men också ur stenkolsaska. Det kan separeras från andra metaller genom destillation av dess flyktiga tetraklorid, GeCl₄, som efter hydrolys till germaniumdioxid, GeO₂, och reduktion ger rent germanium.

Användning

För germaniums användning som halvledarmaterial renas det genom s. k. zonsmältning som ger ett extremt rent material (föroreningsgrad mindre än 1 på 10 miljarder). Med små tillsatser av arsenik, gallium och andra dopämnen används ämnet i dioder och transistorer i tusentals elektroniska tillämpningar.

Germanium används även i aluminium- och tennlegeringar, i lysrör och som katalysatorer. Dess salter kan sättas till optiskt glas för att öka dess brytningsindex, t.ex. vid användning i vidvinkelobjektiv.

Används även som linser i värmekameror.

Källor

• Bra Böckers lexikon, 1975