Razlika između verzija stranice "Germanij"

Uredi veze
S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Pregled historije
[pregledana izmjena][pregledana izmjena]
← Starija izmjenaNovija izmjena →
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
VizualnoWikitekst
No edit summary
No edit summary
Red 117: Red 117:
==Osobine==
==Osobine==
[[Datoteka:Polycrystalline-germanium.jpg|lijevo|thumb|200px|Polikristalni germanij, težine 12 grama, veličina 2x3 cm]]
[[Datoteka:Polycrystalline-germanium.jpg|lijevo|thumb|200px|Polikristalni germanij, težine 12 grama, veličina 2x3 cm]]
Pod standardnim uslovima, germanij je krt, srebrenasto-bijeli, polumetalni element.<ref name="nbb"/> Ovaj oblik germanija sačinjava [[Alotropske modifikacije|alotropska modifikacija]], tehnički poznata kao ''α-germanij'', koji ima metalni sjaj i dijamantsku [[Kubični kristalni sistem|kubičnu]] [[Kristalna struktura|kristalnu strukturu]], istu kao i [[dijamant]].<ref name="usgs" /> Pri pritisku iznad 120 kbar, formira se različiti alotrop poznat kao ''β-germanij'', koji ima istu strukturu kao i β-[[kalaj]].<ref name="HollemanAF"/> Pored [[silicij]]a, [[galij]]a, [[bizmut]]a, [[antimon]]a i [[voda|vode]], on je jedna od malobrojnih supstanci koja se širi kada prelazi iz svoje tečne faze u čvrsto stanje.<ref name="HollemanAF"/>
U standardnim uslovima, germanij je krt, srebrenasto-bijeli, polumetalni element.<ref name="nbb"/> Ovaj oblik germanija sačinjava [[Alotropske modifikacije|alotropska modifikacija]], tehnički poznata kao ''α-germanij'', koji ima metalni sjaj i [[Kubični kristalni sistem|kubičnu]] [[Kristalna struktura|kristalnu strukturu]], istu kao i [[dijamant]].<ref name="usgs" /> Pri pritisku iznad 120 kbar, formira se različiti alotrop poznat kao ''β-germanij'', koji ima istu strukturu kao i β-[[kalaj]].<ref name="HollemanAF"/> Pored [[silicij]]a, [[galij]]a, [[bizmut]]a, [[antimon]]a i [[voda|vode]], on je jedna od malobrojnih supstanci koja se širi kada prelazi iz svoje tečne faze u čvrsto stanje.<ref name="HollemanAF"/>


Germanij je poluprovodnik. Tehnike zonskog rafiniranja su dovele do proizvodnje kristalnog germanija pogodnog za poluprovodnike, u kojem su sadržan nečistoće u udjelu od 1 naprema 10<sup>10</sup>,<ref name="lanl" />, što se smatra jednim od najčistijih materijala ikad proizvedenih.<ref name="darkmat" /> Prvi metalni materijal, otkriven 2005. godine, koji je postao superprovodnik u prisustvu izuzetno snažnog [[Elektromagnetno polje|elektromagnetnog polja]] bila je legura germanija sa uranijem i rodijem.<ref name="levy" /> Za čisti germanij je primijećeno da se spontano izdužuje u veoma duge uvijene [[dislokacija|dislokacije]]. One su jedan od osnovnih razloga zašto se kvare stare diode i tranzistori načinjeni od germanija, a ako se takvi predmeti dodirnu, mogu izazvati i kratki spoj.
Germanij je poluprovodnik. Tehnike zonskog rafiniranja su dovele do proizvodnje kristalnog germanija pogodnog za poluprovodnike, u kojem je udio nečistoća najviše 1 naprema 10<sup>10</sup>,<ref name="lanl" />, što se smatra jednim od najčistijih materijala ikad proizvedenih.<ref name="darkmat" /> Prvi metalni materijal, otkriven 2005. godine, koji je postao superprovodnik u prisustvu izuzetno snažnog [[Elektromagnetno polje|elektromagnetnog polja]] bila je legura germanija sa uranijem i rodijem.<ref name="levy" /> Za čisti germanij je primijećeno da se spontano izdužuje u veoma duge uvijene [[dislokacija|dislokacije]]. One su jedan od osnovnih razloga zašto se kvare stare diode i tranzistori načinjeni od germanija, a ako se takvi predmeti dodirnu, mogu izazvati i kratki spoj.


=== Hemijske ===
=== Hemijske ===
Red 133: Red 133:


[[Datoteka:NucleophilicAdditionWithOrganogermanium.png|lijevo|thumb|Nukleofilna adicija sa organogermanijskim spojem.]]
[[Datoteka:NucleophilicAdditionWithOrganogermanium.png|lijevo|thumb|Nukleofilna adicija sa organogermanijskim spojem.]]
Prvi organogermanijski spoj je sintetizirao Winkler 1887. godine. Reakcijom germanij tetrahlorida sa [[dietil cink]]om dobio je [[tetraetilgerman]] ({{chem|Ge(C|2|H|5|)|4}}).<ref name="Winkle2" /> Organogermanijski spojevi tipa R<sub>4</sub>Ge (gdje je R alkil) kao što su [[tetrametilgerman]] ({{chem|Ge(CH|3|)|4}}) i tetraetilgerman se mogu dobiti pomoću najjeftinijeg dostupnog spoja germanija [[germanij tetrahlorid]]a i alkilnih nukleofila. Hidridi organskih spoeva germanija poput [[izobutilgerman]]a ({{chem|(CH|3|)|2|CHCH|2|GeH|3}}) se smatraju manje opasnim i mogu se koristiti kao tečna zamjena za [[otrov]]ni gas [[german (spoj)|german]] u poluprovodničkim aplikacijama. Poznati su i mnogi reaktivni međuproizvodi germanija: slobodni radikali germili, germileni (slično karbenima) i germini (analogno karbinima).<ref name="intermed" /><ref name="quane" /> Organogermanijski spoj [[Propagermanij|2-karboksietilgermaseskvioksan]] je prvi put otkriven 1970tih i jedno vrijeme je bio korišten kao dodatak ishrani, a smatrano je da ima neke protivkancerogene osobine.<ref name="toxic" />
Prvi organogermanijski spoj je sintetizirao Winkler 1887. godine. Reakcijom germanij tetrahlorida sa [[dietil cink]]om dobio je [[tetraetilgerman]] ({{chem|Ge(C|2|H|5|)|4}}).<ref name="Winkle2" /> Organogermanijski spojevi tipa R<sub>4</sub>Ge (gdje je R alkil) kao što su [[tetrametilgerman]] ({{chem|Ge(CH|3|)|4}}) i tetraetilgerman se mogu dobiti pomoću najjeftinijeg dostupnog spoja germanija [[germanij tetrahlorid]]a i alkilnih nukleofila. Hidridi organskih spoeva germanija poput [[izobutilgerman]]a ({{chem|(CH|3|)|2|CHCH|2|GeH|3}}) se smatraju manje opasnim i mogu se koristiti kao tečna zamjena za [[otrov]]ni gas [[german (spoj)|german]] u poluprovodničkim aplikacijama. Poznati su i mnogi reaktivni međuproizvodi germanija: slobodni radikali germili, germileni (slično karbenima) i germini (analogno karbinima).<ref name="intermed" /><ref name="quane" /> Organogermanijski spoj [[Propagermanij|2-karboksietilgermaseskvioksan]] je prvi put otkriven 1970tih i jedno vrijeme je bio korišten kao dodatak ishrani, a smatrano je da ima neke antikancerogene osobine.<ref name="toxic" />


Koristeći ligand nazvan eind (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindacen-4-il), germanij može graditi dvostruku vezu sa kisikom (germanon).<ref name="broadwith" />
Koristeći ligand nazvan eind (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindacen-4-il), germanij može graditi dvostruku vezu sa kisikom (germanon).<ref name="broadwith" />
Red 142: Red 142:
==Zastupljenost==
==Zastupljenost==
Zastupljen je u [[Zemlja|zemljinoj]] kori u količini od 1,8 ppm (eng. [[parts per million]]), kao pratilac ruda [[cink]]a i [[bakar|bakra]].
Zastupljen je u [[Zemlja|zemljinoj]] kori u količini od 1,8 ppm (eng. [[parts per million]]), kao pratilac ruda [[cink]]a i [[bakar|bakra]].

== Historija ==
Kada je objavio svoj ''periodni zakon hemijskih elemenata'' 1869. godine, [[rusija|ruski]] [[hemičar]] [[Dmitrij Ivanovič Mendeljejev|Dmitrij Mendeljejev]] je previdio postojanje nekoliko do tada nepoznatih [[hemijski element|hemijskih elemenata]], između ostalih i jednog koji bi popunio prazninu u [[14. grupa hemijskih elemenata|grupi ugljika]] u svojoj tabeli [[Periodni sistem elemenata|periodnog sistema]], između [[silicij]]a i [[kalaj]]a.<ref name="masanori" /> Zbog njegovog položaja u periodnoj tabeli, Mendeljejev ga je nazvao ''ekasilicij'' (Es), i pretpostavio je njegovu [[relativna atomska masa|relativnu atomsku masu]] od 72.

Sredinom 1885. godine, u rudniku u blizini saskog grada [[Freiberg (Saksonija)|Freiberga]] otkriven novi [[minerali|mineral]] koji je dobio ime [[argirodit]] zbog velikog udjela [[srebro|srebra]] u njemu. (iz [[grčki jezik|grčkog]], ''argyrodite'' u značenju ''koji sadrži srebro'')<ref name="argyrodite2" /> Hemičar [[Clemens Winkler]] je analizirao novi mineral za koji se ispostavilo da sadrži kombinaciju srebra, sumpora i jednog novog elementa. Winkleru je uspjelo izolirati ovaj element 1886. godine, utvrdivši da je po nekim osobinama sličan [[antimon]]u.<ref name="Winkle2"/><ref name="isolation" /> Prije nego što je Winkler objavio rezultate svog istraživanja o novom elementu, odlučio je da mu dadne ime ''neptunij'' u čast tada novootkrivene planete [[Neptun]] 1846. godine, a čije postojanje je bilo ranije previđeno i matematički izračunato. Kao što je predviđeno postojanje novog elementa, i postojanje planete Neptun je predviđeno oko 1843. godine kada su dva matematičara [[John Couch Adams]] i [[Urbain Le Verrier]], koristeći matematičke metode nebeske mehanike. Ovo su utvrdili polazeći od činjenice da se nakon detaljnog proučavanja kretanja planete Urana činilo da ga neka sila ili druga planeta ''ometa'' u prirodnom kretanju.<ref name="adamsc"/> [[James Challis]] je započeo traženje za tom planetom u julu 1846. godine i otkrio novu planetu 23. septembra 1846. godine.<ref name="revkch" /> Međutim, pošto je ime ''neptunij'' već bilo dodijeljeno drugom pretpostavljenom hemijskom elementu (mada taj element nije element koji danas nosi ime neptunij, otkriven tek 1940. godine), tako da je Winkler odlučio da novom elementu dadne ime ''germanij'' (iz [[latinski jezik|lat.]] riječi ''Germania'', Njemačka) u čast svoje domovine.<ref name="isolation" /> Za mineral argirodit kasnije se iskustveno pokazao da je Ag<sub>8</sub>GeS<sub>6</sub>.

R. Hermann je 1877. godine objavio svoje otkriće novog element koji bi se trebao nalaziti ispod [[tantal]]a u periodnom sistemu, kojem je dao ime ''neptunij'', po imenu grčkog božanstva okeana i mora.<ref name="galaxy24" /><ref name="editorsrec" /> Međutim ovaj [[metal (hemija)|metal]] je kasnije identificiran kao [[legura]] elemenata [[niobij]]a i tantala.<ref name="multidict" /> Ime [[neptunij]] dato je sintetičkom elementu otkrivenom mnogo kasnije koji se nalazio udesno od [[uranij]]a u periodnom sistemu, a kojeg su otkrili nuklearni fizičari 1940tih godina.<ref name="nobellec" />


== Također pogledajte ==
== Također pogledajte ==
Red 175: Red 182:
<ref name="quane">{{cite journal|title = Organogermanium Chemistry| first = Denis|last = Quane|author2=Bottei, Rudolph S.|journal = Chemical Reviews|volume = 63|issue = 4|pages = 403–442|year =1963}} {{doi|10.1021/cr60224a004}}</ref>
<ref name="quane">{{cite journal|title = Organogermanium Chemistry| first = Denis|last = Quane|author2=Bottei, Rudolph S.|journal = Chemical Reviews|volume = 63|issue = 4|pages = 403–442|year =1963}} {{doi|10.1021/cr60224a004}}</ref>
<ref name="broadwith">{{cite news|last=Broadwith|first=Phillip|title=Germanium-oxygen double bond takes centre stage|url=http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2012/March/germanone-germanium-oxygen-double-bond-created.asp|work=Chemistry World|date=25.3.2012}}</ref>
<ref name="broadwith">{{cite news|last=Broadwith|first=Phillip|title=Germanium-oxygen double bond takes centre stage|url=http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2012/March/germanone-germanium-oxygen-double-bond-created.asp|work=Chemistry World|date=25.3.2012}}</ref>
<ref name="masanori">{{cite journal| first = Masanori|last = Kaji |title = D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and ''The Principles of Chemistry''|journal=Bulletin for the History of Chemistry|volume=27|issue=1|pages=4–16|year=2002|url=http://www.scs.uiuc.edu/~mainzv/HIST/awards/OPA%20Papers/2005-Kaji.pdf|pristupdatum = 20.8.2008}}</ref>
<ref name="argyrodite2">{{cite web|url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/argyrodite.pdf|izdavač=''Mineral Data Publishing''| title=Argyrodite—{{chem|Ag|8|GeS|6}} |pristupdatum=1.9.2008}}</ref>
<ref name="isolation">{{cite journal|journal = Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft|volume = 19|issue = 1|pages = 210–211|title = Germanium, Ge, a New Nonmetal Element|language=German|first = Clemens|last = Winkler|year = 1887|url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k90705g/f212.chemindefer}} {{doi|10.1002/cber.18860190156}}</ref>
<ref name="adamsc">{{cite journal|first=J. C.|last=Adams|title=Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; Blackwell Publishing|volume=7|page=149|date=13.11.1846}}</ref>
<ref name="revkch">{{cite journal|first=Rev. J.|last=Challis|title=Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus|journal=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society|volume=7|pages=145–149|datum=13.11.1846|izdavač=Blackwell Publishing}}</ref>
<ref name="galaxy24">{{cite journal| title= Scientific Miscellany | journal= The Galaxy; Siebert &amp; Lilley |volume= 24| issue= 1|date=juli 1877|page= 131| first =Robert|last = Sears}} ISBN 0-665-50166-8</ref>
<ref name="editorsrec">{{cite journal|title= Editor's Scientific Record | journal=Harper's new monthly magazine| volume= 55|issue=325|date=juni 1877 |pages= 152–153 |url = http://cdl.library.cornell.edu/cgi-bin/moa/moa-cgi?notisid=ABK4014-0055-21}}</ref>
<ref name="multidict">{{cite web| title = Elementymology & Elements Multidict: Niobium| first = Peter|last =van der Krogt|url = http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Nb| pristupdatum = 20.8.2008}}</ref>
<ref name="nobellec">{{cite book |title=Nobel Lectures, Chemistry 1942–1962 |publisher=Elsevier |year=1964 |chapter=The Nobel Prize in Chemistry 1951: presentation speech| first =A.|last =Westgren|url =http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1951/press.html}}</ref>
}}
}}


Verzija na dan 2 juli 2014 u 23:00

Šablon:Infokutija Hemijski element Germanij (lat. germanium) jeste hemijski element sa simbolom Ge i atomskim brojem 32. On je sjajni, tvrdi, sivo-bijeli polumetal iz grupe ugljika, hemijski sličan svojim komšijama iz IV glavne grupe periodnog sistema elemenata kalaju i siliciju. Čisti elementarni germanij je poluprovodnik, izgledom najviše sliči elementarnom siliciju. Poput silicija, germanij vrlo lahko reagira i sa kisikom iz prirode gradi komplekse. Za razliku od silicija, on je isuviše reaktivan da bi se prirodno našao na Zemlji u svom elementarnom stanju.

Pošto postoji vrlo mali broj minerala koji ga sadrže u visokim koncentracijama, germanij je otkriven relativno kasno u historiji hemije. Među elementima po rasprostranjenosti u Zemljinoj kori, on se nalazi približno na 50. mjestu. Ruski hemičar Dmitrij Mendeljejev je 1869. godine predvidio njegovo postojanje i neke od njegovih osobina na osnovu položaja u periodnom sistemu kojeg je Mendeljejev kreirao. Dao mu je ime ekasilicij. Gotovo dva desetljeća kasnije, 1886. godine, Clemens Winkler je otkrio novi element, kao pratioca srebra i sumpora u rijetkom mineralu nazvanom argirodit. Mada je novi element izgledom na neki način imao sličnosti sa arsenom i antimonom, njegovi kombinirani odnosi u spojevima novog elementa su bili u saglasnosti sa Mendeljejevijim predviđanjima u odnosu na silicij. Winkler je novom elementu dao ime po imenu svoje domovine, Njemačke. Danas se germanij uglavnom izdvaja iz sfalerita (osnovne rude cinka), mada se često industrijski izdvaja i iz ruda srebra, olova i bakra.

Metalni germanij (izolirani elementarni) se koristi kao poluprovodnik u tranzistorima i različitim elektronskim uređajima. U prošlosti, cijela generacija prvobitnih elektronskih poluprovodnika je potpuno bila zasnovana na germaniju. Međutim, danas na njegovu proizvodnju u svrhu poluprovodnika otpada vrlo mali udio (2%) umjesto ultra čistog silicija, koji je uglavnom zamijenio germanij. U današnje doba, glavni potrošači germanija su sistemi za optička vlakna, optički uređaji za infracrveni dio spektra i aplikacije za solarne ćelije. Spojevi germanija se koriste kao katalizatori za reakcije polimerizacije a odnedavno se koriste i za proizvodonju nanožica. Ovaj element gradi veliki broj organometalnih spojeva, kao što je tetraetilgermanij, vrlo koristan u organometalnoj hemiji. Germanij se ne smatra da je neophodan element za bilo koji živi organizam. Neki kompleksni organo-germanijevi spojevi su bili istraživani kao mogući preparati u farmaciji, međutim nijedan se nije pokazao uspješnim. Slično kao i silicij i aluminij, prirodni spojevi germanija su većinom nerastvorljivi u vodi, te stoga nisu isuviše otrovni. Međutim, sintetički dobijene rastvorljive soli germanija su se pokazale da djeluju kao nefrotoksin, dok su vještački, hemijski reaktivni spojevi germanija sa halogenim elementima i vodikom iritirajući i otrovni.

Osobine

Polikristalni germanij, težine 12 grama, veličina 2x3 cm

U standardnim uslovima, germanij je krt, srebrenasto-bijeli, polumetalni element.[1] Ovaj oblik germanija sačinjava alotropska modifikacija, tehnički poznata kao α-germanij, koji ima metalni sjaj i kubičnu kristalnu strukturu, istu kao i dijamant.[2] Pri pritisku iznad 120 kbar, formira se različiti alotrop poznat kao β-germanij, koji ima istu strukturu kao i β-kalaj.[3] Pored silicija, galija, bizmuta, antimona i vode, on je jedna od malobrojnih supstanci koja se širi kada prelazi iz svoje tečne faze u čvrsto stanje.[3]

Germanij je poluprovodnik. Tehnike zonskog rafiniranja su dovele do proizvodnje kristalnog germanija pogodnog za poluprovodnike, u kojem je udio nečistoća najviše 1 naprema 1010,[4], što se smatra jednim od najčistijih materijala ikad proizvedenih.[5] Prvi metalni materijal, otkriven 2005. godine, koji je postao superprovodnik u prisustvu izuzetno snažnog elektromagnetnog polja bila je legura germanija sa uranijem i rodijem.[6] Za čisti germanij je primijećeno da se spontano izdužuje u veoma duge uvijene dislokacije. One su jedan od osnovnih razloga zašto se kvare stare diode i tranzistori načinjeni od germanija, a ako se takvi predmeti dodirnu, mogu izazvati i kratki spoj.

Hemijske

Elementarni germanij vrlo sporo oksidira do GeO2 pri 250 °C.[7] Germanij ne otapaju razrijeđene kiseline i baze, ali se sporo otapa u koncentriranoj sumpornoj kiselini a burno reagira sa istopljenim bazama dajući germanate ([GeO3]2−). Germanij se javlja uglavnom u oksidacijskom stanju +4, mada je poznat veliki broj njegovih spojeva sa oksidacijskim brojem +2.[8] Druga oksidacijska stanja su rijetka, poput +3 koje je dokazano u spoju kao što je Ge2Cl6, a stanja +3 i +1 su pronađena na površinama oksida,[9] ili negativna oksidacijska stanja u germanatima, kao što je -4 u GeH4. Klaster anioni germanija (Zintl ioni) poput Ge42−, Ge94−, Ge92−, [(Ge9)2]6− su dobijeni izdvajanjem iz legura koje sadrže alkalne metale i germanij u tečnom amonijaku u prisustvu etilendiamina ili kriptanda.[8][10] Oksidacijska stanja elementa u ovim ionima nisu cijeli broj, slično kao kod spojeva ozona O3−.

Spojevi

German je strukturno sličan metanu.

Poznata su dva oksida germanija: germanij dioksid (GeO2, germanija) i germanij monoksid, (GeO).[3] Dioksid, GeO2 se može dobiti žarenjem germanij disulfida (GeS2). Dioksid je bijeli prah koji se vrlo slabo rastvorljiv u vodi ali reagira sa alkalijama dajući germanate.[3] Germanij monoksid se može dobiti reakcijom GeO2 sa metalnim Ge pri visokim temperaturama.[3] Dioksid (i slični oksidi i germanati) pokazuje neobične osobine kao što je neuobičajeno visok indeks prelamanja u vidljivom dijelu svjetlosnog spektra, ali je providan u infracrvenom spektru.[11][12] Bizmut germanat, Bi4Ge3O12, (BGO) se koristi kao scintilator.[13]

Binarni spojevi sa drugim halkogenim elementima su također poznati, kao što je disulfid (GeS2), diselenid (GeSe2), monosulfid (GeS), selenid (GeSe) i telurid (GeTe).[8] GeS2 se izdvaja kao bijeli talog kada se vodik sulfid propusti kroz jako kiseli rastvor koji sadrži Ge(IV).[8] Disulfid je znatno rastvorljiv u vodi i u rastvorima kaustičnih baza ili alkalnih sulfida. Međutim, nije rastvorljiv u vodi sa kiselom pH, što je i olakšalo Winkleru otkriće ovog elementa.[14] Zagrijavanjem disulfida u mlazu vodika, formira se monosulfid (GeS), koji dalje sublimira u tankim slojevima tamne supstance metalnog sjaja. On je rastvorljiv u rastvorima kaustičnih baza.[3] Nakon topljenja sa alkalnim karbonatima i sumporom, spojevi germanija daju soli poznate kao tiogermanati.[15]

Poznata su četiri tetrahalida germanija. U normalnim uslovima, GeI4 je u čvrstom stanju, GeF4 je gas, dok su drugi isparljive tečnosti. Naprimjer, germanij tetrahlorid, GeCl4, je izgledom bezbojna isparljiva tečnost sa tačkom ključanja na 83,1 °C, a dobija se zagrijavanjem metala sa hlorom.[3] Sva četiri tetrahalida se lahko hidroliziraju do hidriranog germanij dioksida.[3] GeCl4 se koristi u proizvodnji organogermanijskih spojeva.[8] Poznata su i sva četiri dihalida a oni su, za razliku od tetrahalida, polimerne čvrste supstance.[8] Pored toga, poznat je i spoj Ge2Cl6 kao i neki viši spojevi opće formule GenCl2n+2.[3] Neobični spoj Ge6Cl16 izgrađen je tako da sadrži jedinicu Ge5Cl12 sa strukturom neopentana.[16] German (GeH4) je spoj strukturom sličan metanu. Postoje poligermanijski spojevi koji su slični alkanima sa formulom GenH2n+2 a sadrže do pet atoma germanija.[8] Germani su općenito manje isparljivi i slabije reaktivni od analognih spojeva silicija.[8] GeH4 reagiraju sa alkalnim metalima u tečnom amonijaku dajući bijeli kristalni MGeH3 koji sadrži GeH3− anione.[8] Germanij hidrohalidi sa jednim, dva i tri atoma halogena su bezbojne vrlo reaktivne tečnosti.[8]

Nukleofilna adicija sa organogermanijskim spojem.

Prvi organogermanijski spoj je sintetizirao Winkler 1887. godine. Reakcijom germanij tetrahlorida sa dietil cinkom dobio je tetraetilgerman (Ge(C2H5)4).[17] Organogermanijski spojevi tipa R4Ge (gdje je R alkil) kao što su tetrametilgerman (Ge(CH3)4) i tetraetilgerman se mogu dobiti pomoću najjeftinijeg dostupnog spoja germanija germanij tetrahlorida i alkilnih nukleofila. Hidridi organskih spoeva germanija poput izobutilgermana ((CH3)2CHCH2GeH3) se smatraju manje opasnim i mogu se koristiti kao tečna zamjena za otrovni gas german u poluprovodničkim aplikacijama. Poznati su i mnogi reaktivni međuproizvodi germanija: slobodni radikali germili, germileni (slično karbenima) i germini (analogno karbinima).[18][19] Organogermanijski spoj 2-karboksietilgermaseskvioksan je prvi put otkriven 1970tih i jedno vrijeme je bio korišten kao dodatak ishrani, a smatrano je da ima neke antikancerogene osobine.[20]

Koristeći ligand nazvan eind (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindacen-4-il), germanij može graditi dvostruku vezu sa kisikom (germanon).[21]

Izotopi

Ima nekoliko izotopa čije se atomske mase nalaze između 64-83. Postojano je pet: 70, 72, 73, 74 i 76.

Zastupljenost

Zastupljen je u zemljinoj kori u količini od 1,8 ppm (eng. parts per million), kao pratilac ruda cinka i bakra.

Historija

Kada je objavio svoj periodni zakon hemijskih elemenata 1869. godine, ruski hemičar Dmitrij Mendeljejev je previdio postojanje nekoliko do tada nepoznatih hemijskih elemenata, između ostalih i jednog koji bi popunio prazninu u grupi ugljika u svojoj tabeli periodnog sistema, između silicija i kalaja.[22] Zbog njegovog položaja u periodnoj tabeli, Mendeljejev ga je nazvao ekasilicij (Es), i pretpostavio je njegovu relativnu atomsku masu od 72.

Sredinom 1885. godine, u rudniku u blizini saskog grada Freiberga otkriven novi mineral koji je dobio ime argirodit zbog velikog udjela srebra u njemu. (iz grčkog, argyrodite u značenju koji sadrži srebro)[23] Hemičar Clemens Winkler je analizirao novi mineral za koji se ispostavilo da sadrži kombinaciju srebra, sumpora i jednog novog elementa. Winkleru je uspjelo izolirati ovaj element 1886. godine, utvrdivši da je po nekim osobinama sličan antimonu.[17][24] Prije nego što je Winkler objavio rezultate svog istraživanja o novom elementu, odlučio je da mu dadne ime neptunij u čast tada novootkrivene planete Neptun 1846. godine, a čije postojanje je bilo ranije previđeno i matematički izračunato. Kao što je predviđeno postojanje novog elementa, i postojanje planete Neptun je predviđeno oko 1843. godine kada su dva matematičara John Couch Adams i Urbain Le Verrier, koristeći matematičke metode nebeske mehanike. Ovo su utvrdili polazeći od činjenice da se nakon detaljnog proučavanja kretanja planete Urana činilo da ga neka sila ili druga planeta ometa u prirodnom kretanju.[25] James Challis je započeo traženje za tom planetom u julu 1846. godine i otkrio novu planetu 23. septembra 1846. godine.[26] Međutim, pošto je ime neptunij već bilo dodijeljeno drugom pretpostavljenom hemijskom elementu (mada taj element nije element koji danas nosi ime neptunij, otkriven tek 1940. godine), tako da je Winkler odlučio da novom elementu dadne ime germanij (iz lat. riječi Germania, Njemačka) u čast svoje domovine.[24] Za mineral argirodit kasnije se iskustveno pokazao da je Ag8GeS6.

R. Hermann je 1877. godine objavio svoje otkriće novog element koji bi se trebao nalaziti ispod tantala u periodnom sistemu, kojem je dao ime neptunij, po imenu grčkog božanstva okeana i mora.[27][28] Međutim ovaj metal je kasnije identificiran kao legura elemenata niobija i tantala.[29] Ime neptunij dato je sintetičkom elementu otkrivenom mnogo kasnije koji se nalazio udesno od uranija u periodnom sistemu, a kojeg su otkrili nuklearni fizičari 1940tih godina.[30]

Također pogledajte

Reference

  1. ^ Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. str. 506–510. ISBN 0-19-850341-5.
  2. ^ U.S. Geological Survey (2008). "Germanium—Statistics and Information". U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. Pristupljeno 28.8.2008. Provjerite vrijednost datuma u parametru: |accessdate= (pomoć)CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
  3. ^ a b c d e f g h i Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. izd. de Gruyter. ISBN 978-3-11-017770-1.
  4. ^ "Germanium". Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć); Nepoznati parametar |izdavač= zanemaren (pomoć)
  5. ^ Chardin, B. Binetruy, B (ur.) (2001). "Dark Matter: Direct Detection". The Primordial Universe: 28 June – 23 July 1999. Springer. ISBN 3-540-41046-5.CS1 održavanje: više imena: authors list (link), str. 308
  6. ^ Lévy, F. (august 2005). "Magnetic field-induced superconductivity in the ferromagnet URhGe". Science. 309 (5739): 1343–1346. Nepoznati parametar |coauthors= zanemaren (prijedlog zamjene: |author=) (pomoć)
  7. ^ Tabet, N; Salim Mushtaq A. (1998). "KRXPS study of the oxidation of Ge(001) surface". Applied Surface Science. 134 (1–4): 275.CS1 održavanje: više imena: authors list (link) doi:10.1016/S0169-4332(98)00251-7
  8. ^ a b c d e f g h i j N. N. Greenwood i A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. izd., VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, str. 482.
  9. ^ Tabet, N; A.L Al-Oteibi; M.A Salim (1999). "XPS study of the growth kinetics of thin films obtained by thermal oxidation of germanium substrates". Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 101–103: 233. Referenca sadrži prazan nepoznati parametar: |1= (pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  10. ^ Xu, Li; Sevov Slavi C. (1999). "Oxidative Coupling of Deltahedral [Ge9]4− Zintl Ions". J. Am. Chem. Soc. 121 (39): 9245–9246. doi:10.1021/ja992269s
  11. ^ Bayya, Shyam S.; Sanghera, Jasbinder S.; Aggarwal, Ishwar D.; Wojcik, Joshua A. (2002). "Infrared Transparent Germanate Glass-Ceramics". Journal of the American Ceramic Society. 85 (12): 3114–3116. doi:10.1111/j.1151-2916.2002.tb00594.x
  12. ^ Drugoveiko, O. P.; Evstrop'ev, K. K.; Kondrat'eva, B. S.; Petrov, Yu. A.; Shevyakov A. M. (1975). "Infrared reflectance and transmission spectra of germanium dioxide and its hydrolysis products". Journal of Applied Spectroscopy. 22 (2): 191. doi:10.1007/BF00614256
  13. ^ Lightstone, A. W.; McIntyre, R. J.; Lecomte, R.; Schmitt, D. (1986). "A Bismuth Germanate-Avalanche Photodiode Module Designed for Use in High Resolution Positron Emission Tomography". IEEE Transactions on Nuclear Science. 33 (1): 456–459. doi:10.1109/TNS.1986.4337142
  14. ^ Johnson, Otto H. (1952). "Germanium and its Inorganic Compounds". Chem. Rev. 3 (3): 431. doi:10.1021/cr60160a002
  15. ^ Fröba, Michael; Oberender, Nadine (1997). "First synthesis of mesostructured thiogermanates". Chemical Communications (18): 1729. doi:10.1039/a703634e
  16. ^ Beattie, I.R.; Jones, P.J.; Reid, G.; Webster, M.; (1998). "The Crystal Structure and Raman Spectrum of Ge5Cl12·GeCl4 and the Vibrational Spectrum of Ge2Cl6". Inorg. Chem. 37 (23): 6032–6034.CS1 održavanje: dodatna interpunkcija (link) doi:10.1021/ic9807341
  17. ^ a b Winkler, Clemens (1887). "Mittheilungen über des Germanium. Zweite Abhandlung". J. Prak. Chemie. 36 (1): 177–209. Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć) doi:10.1002/prac.18870360119
  18. ^ Satge, Jacques (1984). "Reactive intermediates in organogermanium chemistry". Pure & Appl. Chem. 56 (1): 137–150. doi:10.1351/pac198456010137
  19. ^ Quane, Denis; Bottei, Rudolph S. (1963). "Organogermanium Chemistry". Chemical Reviews. 63 (4): 403–442. doi:10.1021/cr60224a004
  20. ^ Tao, S. H.; Bolger, P. M. (juni 1997). "Hazard Assessment of Germanium Supplements". Regulatory Toxicology and Pharmacology. 25 (3): 211–219. doi:10.1006/rtph.1997.1098
  21. ^ Broadwith, Phillip (25.3.2012). "Germanium-oxygen double bond takes centre stage". Chemistry World. Provjerite vrijednost datuma u parametru: |date= (pomoć)
  22. ^ Kaji, Masanori (2002). "D. I. Mendeleev's concept of chemical elements and The Principles of Chemistry" (PDF). Bulletin for the History of Chemistry. 27 (1): 4–16. Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć)
  23. ^ "Argyrodite—Ag8GeS6" (PDF). Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć); Nepoznati parametar |izdavač= zanemaren (pomoć)
  24. ^ a b Winkler, Clemens (1887). "Germanium, Ge, a New Nonmetal Element". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (jezik: German). 19 (1): 210–211.CS1 održavanje: nepoznati jezik (link) doi:10.1002/cber.18860190156
  25. ^ Adams, J. C. (13.11.1846). "Explanation of the observed irregularities in the motion of Uranus, on the hypothesis of disturbance by a more distant planet". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; Blackwell Publishing. 7: 149. Provjerite vrijednost datuma u parametru: |date= (pomoć)
  26. ^ Challis, Rev. J. "Account of observations at the Cambridge observatory for detecting the planet exterior to Uranus". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 7: 145–149. Nepoznati parametar |izdavač= zanemaren (pomoć); Nepoznati parametar |datum= zanemaren (prijedlog zamjene: |date=) (pomoć)
  27. ^ Sears, Robert (juli 1877). "Scientific Miscellany". The Galaxy; Siebert & Lilley. 24 (1): 131. ISBN 0-665-50166-8
  28. ^ "Editor's Scientific Record". Harper's new monthly magazine. 55 (325): 152–153. juni 1877.
  29. ^ van der Krogt, Peter. "Elementymology & Elements Multidict: Niobium". Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć)
  30. ^ Westgren, A. (1964). "The Nobel Prize in Chemistry 1951: presentation speech". Nobel Lectures, Chemistry 1942–1962. Elsevier.

Greška kod citiranja: <ref> oznaka s imenom "binder" definirana u <references> nije korištena u ranijem tekstu.
Greška kod citiranja: <ref> oznaka s imenom "wieser" definirana u <references> nije korištena u ranijem tekstu.
Greška kod citiranja: <ref> oznaka s imenom "manjera" definirana u <references> nije korištena u ranijem tekstu.
Greška kod citiranja: <ref> oznaka s imenom "ludwig" definirana u <references> nije korištena u ranijem tekstu.
Greška kod citiranja: <ref> oznaka s imenom "lide" definirana u <references> nije korištena u ranijem tekstu.

Greška kod citiranja: <ref> oznaka s imenom "zhang" definirana u <references> nije korištena u ranijem tekstu.


Šablon:Link FA Šablon:Link FA

Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Germanij&oldid=2447555"