GalliumGermaniumArseeni
Si

Ge

Sn  
 
 


Yleistä
Nimi Germanium
Tunnus Ge
Järjestysluku 32
Luokka puolimetalli
Lohko p
Ryhmä 14, hiiliryhmä
Jakso 4
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
Olomuoto kiinteä
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)
Ominaislämpökapasiteetti 0,320 kJ/(kg K)
Sähkönjohtavuus2×103 S/m
Lämmönjohtavuus60,2 W/(m·K)
CAS-numero7440-56-4
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

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).

Germaniumia

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.

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

Isotoppit muokkaa

Germaniumilla on viisi pysyvää isotooppia. Ne ja niiden keskinäiset osuudet luonnossa esiintyvästä germaniumista ovat seuraavat: 70Ge (20,57 %), 72Ge (27,45 %), 73Ge (7,75 %), 74Ge (36,50 %) ja 76Ge (7,73 %). Germaniumista tunnetaan yli 20 radioaktiivista isotooppia. Niistä pitkäikäisin on 68Ge, jonka puoliintumisaika on 270,95 päivää.[2]

Käyttö muokkaa

 
AU113 on germaniumtransistori.

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-lejeerinki on nopeasti tulossa tärkeäksi puolijohdemateriaaliksi hyvin nopeissa integroiduissa piireissä. Germaniumia käytetään lejeerinkinä, fosforisoivana aineena loistevalaisimissa ja katalyyttinä.

Lähteet muokkaa

  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)
  2. Isotopes of the Element Germanium Jefferson Lab. Viitattu 31.12.2023. (englanniksi)

Aiheesta muualla muokkaa

 
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Germanium.