На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на ‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14
Германий имеет 32 электрона, заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:
2 электрона на 1s-подуровне
2 электрона на 2s-подуровне
6 электронов на 2p-подуровне
2 электрона на 3s-подуровне
6 электронов на 3p-подуровне
2 электрона на 4s-подуровне
10 электронов на 3d-подуровне
2 электрона на 4p-подуровне
Степень окисления германия
Атомы германия в соединениях имеют степени окисления 4, 3, 2, 1.
Степень окисления — это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.
Какую выбрать газовую плиту / РЕЙТИНГ всех брендов
Ионы германия
Валентность Ge
Атомы германия в соединениях проявляют валентность IV, III, II, I.
Валентность германия характеризует способность атома Ge к образованию хмических связей. Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:
Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами
Валентность не имеет знака.
Квантовые числа Ge
Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации, для атома Ge эти числа имеют значение N = 4, L = 1, Ml = 0, Ms = +½
Видео заполнения электронной конфигурации (gif):
Результат:
Энергия ионизации
Чем ближе электрон к центру атома — тем больше энергии необходимо, что бы его оторвать. Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома называется энергией ионизации и обозначается Eo. Если не указано иное, то энергия ионизации — это энергия отрыва первого электрона, также существуют энергии ионизации для каждого последующего электрона.
Энергия ионизации Ge:
Eo = 762 кДж/моль
— Что такое ион читайте в статье.
Перейти к другим элементам таблицы менделеева
Где Ge в таблице менделеева? найти
Источник: k-tree.ru
Химический элемент Германий — интересные факты
Германий входит в периодическую систему химических элементов Менделеева. Обозначение “Ge” расположено в IV группе, порядковый номер 32, атомная масса — 72,59. Вещество твердое, для него характерен серо-белый цвет с металлическим блеском. В некоторых случаях он может быть серебристым либо темным. По внешним сходствам сравним с кремнием.
ТОП—7 Лучшие газовые плиты (комбинированные, с газовой духовкой и электрической). Рейтинг 2021 года
Новое открытие
Свойства и существование германия стали известны благодаря химику Дмитрию Менделееву еще в 1871 году. В те времена он носил название “экасилиций” по причине того, что его свойства имели схожесть с кремнием. В 1886 году были проведены более глубокие исследования данного металла, и ученому-химику Клеменсу Винклеру удалось обнаружить в составе природной смеси новый химический элемент.
Применение в промышленности
Германий является полупроводниковым материалом, за счет этого он нашел свое место в различной технике и электронике при производстве микросхем и транзисторов. На этом область его применения не заканчивается. Сплавы из данного материала используются в детекторах и датчиках. Тонкие пленки металла, наложенные на стекло, нашли свое применение в качестве сопротивления в радарных установках.
Происхождение названия
После открытия его в 1886 году К. Винклером ученый долгое время не мог решить, как назвать этот химический элемент. Первое, что приходило на ум, было нептуний, но затем он узнал, что это наименование уже было использовано, что и стало причиной отказа от этой мысли. Среди поступающих предложений было название “ангулярий”, что в переводе значило “вызывающий споры”, однако химик не был согласен с этим. По своей национальности Винклер был немцем, и в честь страны решил дать название новому химическому элементу.
За что ценится
Прочность у данного материала не такая хорошая как у титана либо вольфрама, он также не является постоянным источником энергии и не обладает высокой электропроводимостью, а в промышленных целях именно железо считается главным материалом. Несмотря на все это германий еще ранее, чем кремний стал использоваться в качестве полупроводника.
Распространенность в природе
Биологическая роль
Германий: металл с хрупкостью стекла
Этот необычный металл хрупок, словно стекло, а внешне практически неотличим от кремния. Его цвет может варьироваться от серебристого до черного, что определяется видом применяемой обработки поверхности. Германий – 32-й элемент периодической системы Менделеева, и именно автор данной классификации впервые предсказал существование металла, правда, за сходство с кремнием первоначально назвав его экасилицием. Впоследствии свойства элемента были изучены более досконально, и это позволило выяснить, что германий и кремний похожи не только внешне, но и в отношении своих полупроводниковых свойств. Единственное заметное различие – Germanium тяжелее кремния в 2 раза.
Физические свойства германия и его получение
Химический элемент германий обладает структурой с кубической кристаллической решеткой, характерной для алмазов. Основные физические свойства вещества:
- плотность – 5,33 кг/дм 3
- t плавления – 938,25°C
- t кипения – 2850°C
- статическая диэлектрическая проницаемость (ε) – 16,0
Обнаружить германий можно в составе вольфрамовых, никелевых, а также прочих полиметаллических рудах и силикатах. Чистый металл удаётся получить только путем проведения многоэтапной процедуры формирования GeO2 (оксид германия) и его восстановления водородом (при t=600°C):
Германий: химические свойства
Как и кремний, элемент Ge наделен устойчивостью к кислороду и парам воды. Кроме того, германий легко переносит контакт с разбавленными кислотами, в то время как в концентрированных после нагревания начинает окисляться.. В присутствии сильных комплексообразователей или окислителей, при нагревании германий реагирует с кислотами:
Получение диоксида германия GeO2 осуществляется при обычном нагревании вещества до 700°C. По отношению к щелочам GeO2 демонстрирует свойства кислотного оксида:
Химические свойства почти всех химических соединений германия схожи со свойствами гидрида кремния. Исключение составляет моногерман GeH4, который является гораздо более устойчивым, нежели силан SiH4.
Применение германия
После обнаружения элемента Ge его практическое применение долгое время попросту отсутствовало. О германии вспомнили лишь при начале производства полупроводниковой электроники, изготовлении микросхем и транзисторов. Сегодня данный металл продолжают использовать в электротехнике, в частности, в виде тончайших пластинок, играющих роль сопротивления.
Германий хрупок, поэтому не способен заменить титан или вольфрам. Больше того, его полупроводниковые свойства также не самые впечатляющие. И всё же именно в этом качестве Ge продолжает принимать участие в развитии технического прогресса современного общества.
Еще одна сфера применения германия – медицина. Благодаря опытам японских ученых удалось выяснить, что данный металл благотворно влияет на биологические организмы, в частности, демонстрирует противоопухолевую активность, повышает иммунный статус, ускоряет перенос кислорода через кожу в ткани. Наиболее известным медицинским препаратом на основе Ge можно считать «Германий-132».
Источник: fx-commodities.ru