Germanium valent elektronları. Bədəninizdə kifayət qədər germanium varmı: mikroelementin faydaları nələrdir, çatışmazlığı və ya artıqlığı necə müəyyən etmək olar

İnsan bədənində çoxlu miqdarda mikro və makroelementlər var, onlar olmadan bütün orqan və sistemlərin tam işləməsi sadəcə qeyri-mümkün olardı. İnsanlar bəziləri haqqında hər zaman eşidirlər, bəziləri isə onların varlığından tamamilə xəbərsizdirlər, lakin onların hamısı sağlamlıqda rol oynayır. Sonuncu qrupa insan orqanizmində üzvi formada olan germanium da daxildir. Bu hansı elementdir, hansı proseslərə cavabdehdir və onun hansı səviyyəsi norma hesab olunur - oxuyun.

Təsvir və xüsusiyyətlər

Ümumi anlayışda germanium tanınmış dövri cədvəldə təqdim olunan kimyəvi elementlərdən biridir (dördüncü qrupa aiddir). Təbiətdə metal parıltılı bərk, boz-ağ maddə kimi görünür, lakin insan orqanizmində üzvi formada olur.

Demək lazımdır ki, onu çox nadir adlandırmaq olmaz, çünki germanium praktiki olaraq öz minerallarını əmələ gətirməsə də, dəmir və sulfid filizlərində və silikatlarda olur. Yer qabığında kimyəvi elementin tərkibi gümüş, sürmə və vismutun konsentrasiyasını bir neçə dəfə üstələyir, bəzi minerallarda isə onun miqdarı ton başına 10 kq-a çatır. Dünya okeanlarının sularında təxminən 6 10-5 mq/l germanium var.

Müxtəlif qitələrdə bitən bir çox bitki bu kimyəvi elementi və onun birləşmələrini torpaqdan az miqdarda udmaq qabiliyyətinə malikdir, bundan sonra insan orqanizminə daxil ola bilir. Üzvi formada bütün bu cür komponentlər birbaşa aşağıda müzakirə ediləcək müxtəlif metabolik və bərpa proseslərində iştirak edir.

bilirdinizmi?Bu kimyəvi element ilk dəfə 1886-cı ildə diqqət çəkib və onlar bunu alman kimyaçısı K.Vinklerin səyləri sayəsində öyrəniblər. Düzdür, bu vaxta qədər Mendeleyev də onun mövcudluğu haqqında danışmışdı (1869-cu ildə), o, əvvəlcə onu şərti olaraq “eka-silikon” adlandırmışdı.

Orqanizmdəki funksiyaları və rolu

Son vaxtlara qədər elm adamları germaniumun insanlar üçün tamamilə yararsız olduğuna inanırdılar və prinsipcə, canlı orqanizmlərin orqanizmində heç bir funksiyanı yerinə yetirmir. Bununla belə, bu gün əmindir ki, bu kimyəvi elementin fərdi üzvi birləşmələri hətta dərman birləşmələri kimi uğurla istifadə edilə bilər, baxmayaraq ki, onların effektivliyi haqqında danışmaq hələ tezdir.

Laborator gəmiricilər üzərində aparılmış təcrübələr göstərmişdir ki, germaniumun kiçik bir miqdarı belə heyvanların ömrünü 25-30% artıra bilər və bu, özlüyündə onun insanlar üçün faydaları haqqında düşünmək üçün yaxşı səbəbdir.
Üzvi germaniumun insan orqanizmindəki rolu ilə bağlı artıq aparılan tədqiqatlar bu kimyəvi elementin aşağıdakı bioloji funksiyalarını müəyyən etməyə imkan verir:

• oksigeni toxumalara ötürməklə bədənin oksigen aclığının qarşısını almaq (qırmızı qan hüceyrələrində hemoglobinin miqdarı azaldıqda özünü göstərən "qan hipoksiyası" riski);
• mikrob hüceyrələrinin çoxalma proseslərini boğmaq və spesifik immun hüceyrələrini aktivləşdirməklə bədənin qoruyucu funksiyalarının inkişafının stimullaşdırılması;
• bədəni zərərli mikroorqanizmlərdən qoruyan interferon istehsalına görə aktiv antifungal, antiviral və antibakterial təsirlər;
• sərbəst radikalların blokadasında ifadə olunan güclü antioksidant təsir;
• şiş şişlərinin inkişafını gecikdirmək və metastazların meydana gəlməsinin qarşısını almaq (bu vəziyyətdə germanium mənfi yüklü hissəciklərin təsirini neytrallaşdırır);
• həzm klapan sistemlərinin, venoz sistemin və peristaltikanın tənzimləyicisi kimi çıxış edir;
• Sinir hüceyrələrində elektronların hərəkətini dayandıraraq, germanium birləşmələri müxtəlif ağrı təzahürlərini azaltmağa kömək edir.

Vacibdir! Bu kimyəvi elementin təsirini özünüzə sınamamalısınız, çünki dozanın səhv hesablanması ciddi zəhərlənməyə səbəb ola bilər.

Germanium nə ehtiva edir: qida mənbələri

Bədənimizdəki hər hansı bir mikroelement müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirir, buna görə də yaxşı sağlamlıq və tonu qorumaq üçün müəyyən komponentlərin optimal səviyyəsini təmin etmək çox vacibdir. Bu Almaniyaya da aiddir. Sarımsaq (ən çox rast gəlindiyi yerdir), buğda kəpəkləri, paxlalılar, porcini göbələkləri, pomidor, balıq və dəniz məhsulları (xüsusən karides və midye), hətta yabanı sarımsaq və aloe yeməklə hər gün onun ehtiyatlarını artıra bilərsiniz.
Germaniumun bədənə təsiri seleniumun köməyi ilə gücləndirilə bilər. Bu məhsulların çoxu hər evdar qadının evində asanlıqla tapıla bilər, buna görə heç bir çətinlik yaranmamalıdır.

Gündəlik tələblər və normalar

Heç kimə sirr deyil ki, hətta faydalı komponentlərin artıqlığı onların çatışmazlığından daha az zərərli ola bilməz, buna görə də itirilmiş germanium miqdarını doldurmağa keçməzdən əvvəl onun icazə verilən gündəlik qəbulu haqqında bilmək lazımdır. Tipik olaraq bu dəyər 0,4 ilə 1,5 mq arasında dəyişir və insanın yaşından və mövcud mikroelement çatışmazlığından asılıdır.

İnsan bədəni germaniumun udulması ilə yaxşı mübarizə aparır (bu kimyəvi elementin udulması 95%) və onu toxuma və orqanlar arasında nisbətən bərabər paylayır (hüceyrədənkənar və ya hüceyrədaxili boşluqdan danışmağın fərqi yoxdur). Germanium sidiklə birlikdə xaric olur (90%-ə qədəri buraxılır).

Çatışmazlıq və artıqlıq

Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, istənilən ifrat yaxşı deyil. Yəni orqanizmdə germaniumun həm çatışmazlığı, həm də artıqlığı onun funksional xüsusiyyətlərinə mənfi təsir göstərə bilər. Beləliklə, bir mikroelementin çatışmazlığı ilə (qida ilə məhdud istehlak və ya bədəndə metabolik proseslərin pozulması nəticəsində) osteoporozun inkişafı və sümük toxumasının demineralizasiyası mümkündür və onkoloji vəziyyətlərin ehtimalı bir neçə dəfə artır.

Həddindən artıq miqdarda germanium bədənə zəhərli təsir göstərir və ikiillik elementin birləşmələri xüsusilə təhlükəli hesab olunur. Əksər hallarda onun artıqlığı sənaye şəraitində təmiz buxarların inhalyasiyası ilə izah edilə bilər (havada icazə verilən maksimum konsentrasiya 2 mq/kub.m ola bilər). Germanium xlorid ilə birbaşa təmasda yerli dərinin qıcıqlanması mümkündür və onun bədənə daxil olması çox vaxt qaraciyər və böyrəklərin zədələnməsi ilə nəticələnir.

bilirdinizmi?Tibbi məqsədlər üçün yaponlar əvvəlcə təsvir olunan elementlə maraqlandılar və bu istiqamətdə əsl sıçrayış germaniumun geniş spektrli bioloji təsirlərini kəşf edən doktor Asainin tədqiqatı oldu.

Germanium(Latın Germanium), Ge, Mendeleyevin dövri sisteminin IV qrupunun kimyəvi elementi; seriya nömrəsi 32, atom kütləsi 72,59; metal parıltı ilə boz-ağ bərk. Təbii germanium kütlə nömrələri 70, 72, 73, 74 və 76 olan beş sabit izotopun qarışığıdır. Germaniumun varlığı və xassələri 1871-ci ildə D.İ.Mendeleyev tərəfindən proqnozlaşdırılıb və onun oxşarlığına görə hələ də məlum olmayan bu elementi eka-silikon adlandırıb. silisium ilə xassələri. 1886-cı ildə alman kimyaçısı K.Vinkler argirodit mineralında yeni element kəşf etdi və onu ölkəsinin şərəfinə Germanium adlandırdı; Germaniumun eka-silikonla tamamilə eyni olduğu ortaya çıxdı. 20-ci əsrin ikinci yarısına qədər Almaniyanın praktik tətbiqi çox məhdud qaldı. Almaniyada sənaye istehsalı yarımkeçirici elektronikanın inkişafı ilə əlaqədar yaranmışdır.

Yer qabığında germaniumun ümumi tərkibi 7·10 -4% kütlədir, yəni, məsələn, sürmə, gümüş, vismutdan çoxdur. Bununla belə, Almaniyanın öz faydalı qazıntıları olduqca nadirdir. Onların demək olar ki, hamısı sulfoduzlardır: germanit Cu 2 (Cu, Fe, Ge, Zn) 2 (S, As) 4, argirodit Ag 8 GeS 6, konfieldit Ag 8 (Sn, Ge) S 6 və s. Almaniyanın əsas hissəsi yer qabığında çoxlu sayda süxurlarda və minerallarda səpələnmişdir: əlvan metalların sulfid filizlərində, dəmir filizlərində, bəzi oksid minerallarında (xromit, maqnetit, rutil və s.), qranitlərdə, diabazlarda. və bazaltlar. Bundan əlavə, Germanium demək olar ki, bütün silikatlarda, bəzi kömür və neft yataqlarında mövcuddur.

Fiziki xassələri Almaniya. Germanium kub almaz tipli strukturda kristallaşır, vahid hüceyrə parametri a = 5,6575 Å. Bərk germaniumun sıxlığı 5,327 q/sm 3 (25°C); maye 5.557 (1000°C); t pl 937,5°C; qaynama nöqtəsi təxminən 2700 ° C; istilik keçiricilik əmsalı ~60 Vt/(m K) və ya 25°C-də 0,14 kal/(sm san deq). Hətta çox təmiz germanium adi temperaturda kövrəkdir, lakin 550 ° C-dən yuxarı plastik deformasiyaya həssasdır. Mineraloji şkala üzrə sərtlik Almaniya 6-6,5; sıxılma əmsalı (0-120 H/m 2 və ya 0-12000 kqf/mm 2 təzyiq diapazonunda) 1,4·10 -7 m 2 /mn (1,4·10 -6 sm 2 /kgf); səth gərginliyi 0,6 n/m (600 din/sm). Germanium 1,104·10 -19 J və ya 0,69 eV (25°C) band boşluğuna malik tipik yarımkeçiricidir; elektrik müqaviməti Almaniya yüksək təmizlik 0,60 ohm m (60 ohm sm) 25 ° C-də; elektron hərəkətliliyi 3900 və çuxurların hərəkətliliyi 1900 sm 2 /v san (25°C) (çirkinin tərkibi 10 -8%-dən az olan). Dalğa uzunluğu 2 mikrondan çox olan infraqırmızı şüalara şəffafdır.

Kimyəvi xassələri Almaniya. Kimyəvi birləşmələrdə germanium adətən 2 və 4 valentlik nümayiş etdirir, 4 valentli germaniumun birləşmələri isə daha sabitdir. Otaq temperaturunda Germanium havaya, suya, qələvi məhlullara və seyreltilmiş xlorid və sulfat turşularına davamlıdır, lakin aqua regia və hidrogen peroksidin qələvi məhlulunda asanlıqla həll olunur. Azot turşusu ilə yavaş-yavaş oksidləşir. Havada 500-700°C-yə qədər qızdırıldıqda germanium GeO və GeO 2 oksidlərinə oksidləşir. Almaniya (IV) oksid - ərimə nöqtəsi 1116 ° C olan ağ toz; suda həllolma qabiliyyəti 4,3 q/l (20°C). Kimyəvi xassələrinə görə amfoterdir, qələvilərdə, mineral turşularda çətinliklə həll olunur. GeCl 4 tetraxloridin hidrolizi zamanı ayrılan hidrat çöküntüsünün (GeO 3 ·nH 2 O) kalsinasiyası ilə əldə edilir. GeO 2-ni digər oksidlərlə birləşdirərək german turşusunun törəmələri - metal germanatlar (Li 2 GeO 3, Na 2 GeO 3 və başqaları) - yüksək ərimə nöqtələri olan bərk maddələr əldə edilə bilər.

Germanium halogenlərlə reaksiya verdikdə müvafiq tetrahalidlər əmələ gəlir. Reaksiya ən asan flüor və xlorla (artıq otaq temperaturunda), sonra bromla (az isitmə) və yodla (CO-nun iştirakı ilə 700-800°C-də) gedir. Almaniya tetraklorid GeCl 4 ən mühüm birləşmələrindən biri rəngsiz mayedir; t pl -49,5 ° C; qaynama nöqtəsi 83,1 ° C; sıxlıq 1,84 q/sm 3 (20°C). O, su ilə güclü hidrolizə məruz qalır və hidratlı oksidin (IV) çöküntüsünü buraxır. Metal germaniumun xlorlanması və ya GeO 2-nin konsentratlaşdırılmış HCl ilə reaksiyası nəticəsində əldə edilir. GeX 2 ümumi düsturlu germanium dihalidləri, GeCl monoxlorid, heksaxlorodigerman Ge 2 Cl 6 və Germanium oksixloridləri (məsələn, CeOCl 2) məlumdur.

Kükürd 900-1000°C-də Germanium ilə güclü reaksiyaya girərək disulfid GeS 2 - ağ bərk, ərimə nöqtəsi 825°C əmələ gətirir. GeS monosulfidi və yarımkeçiricilər olan selen və tellur ilə Almaniyanın oxşar birləşmələri də təsvir edilmişdir. Hidrogen 1000-1100°C-də Germanium ilə bir qədər reaksiyaya girərək qeyri-sabit və yüksək uçucu birləşmə olan cücərti (GeH) X əmələ gətirir. Germanidləri seyreltilmiş xlorid turşusu ilə reaksiyaya salmaqla Ge n H 2n+2 seriyasından Ge 9 H 20-yə qədər olan germanid hidrogenləri əldə etmək olar. GeH 2 tərkibli germilen də məlumdur. Germanium azotla birbaşa reaksiya vermir, lakin ammonyakın 700-800°C-də germaniyaya təsiri nəticəsində alınan Ge 3 N 4 nitridi var. Germanium karbonla qarşılıqlı təsir göstərmir. Germanium bir çox metallarla - germanidlərlə birləşmələr əmələ gətirir.

Germaniumun həm analitik kimyasında, həm də onun hazırlanma proseslərində getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb edən çoxsaylı kompleks birləşmələri məlumdur. Germanium üzvi hidroksil tərkibli molekullarla (çox atomlu spirtlər, çoxəsaslı turşular və s.) kompleks birləşmələr əmələ gətirir. Almaniya heteropoliasidləri alınmışdır. IV qrupun digər elementləri kimi, germanium üçün də tetraetilgerman (C 2 H 5) 4 Ge 3 nümunəsi olan orqanometal birləşmələrin əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunur.

Qəbz Almaniya. Sənaye praktikasında germanium əsasən 0,001-0,1% germanium olan əlvan metal filizlərinin (sink qarışığı, sink-mis-qurğuşun polimetal konsentratları) emalının əlavə məhsullarından alınır. Kömürün yanması nəticəsində yaranan kül, qaz generatorlarının tozları və koks zavodlarının tullantıları da xammal kimi istifadə olunur. İlkin olaraq germanium konsentratı (2-10% Almaniya) sadalanan mənbələrdən xammalın tərkibindən asılı olaraq müxtəlif üsullarla alınır. Almaniyanın konsentratdan çıxarılması adətən aşağıdakı mərhələləri əhatə edir: 1) texniki GeCl 4 almaq üçün konsentratın xlor turşusu ilə xlorlanması, onun sulu mühitdə xlorla və ya digər xlorlaşdırıcı maddələrlə qarışığı. GeCl 4-ü təmizləmək üçün konsentratlaşdırılmış HCl ilə çirklərin rektifikasiyası və çıxarılması istifadə olunur. 2) GeCl 4-ün hidrolizi və GeO 2 almaq üçün hidroliz məhsullarının kalsinasiyası. 3) GeO 2-nin hidrogen və ya ammonyak ilə metala qaytarılması. Yarımkeçirici cihazlarda istifadə olunan çox təmiz germaniumun ayrılması üçün metalın zona əriməsi aparılır. Yarımkeçiricilər sənayesi üçün tələb olunan monokristallı germanium adətən zona əriməsi və ya Çoxralski üsulu ilə alınır.

Tətbiq Almaniya. Germanium müasir yarımkeçirici texnologiyasında ən qiymətli materiallardan biridir. Diodlar, triodlar, kristal detektorlar və güc rektifikatorları hazırlamaq üçün istifadə olunur. Monokristal germanium, sabit və dəyişən maqnit sahələrinin gücünü ölçən dozimetrik alətlərdə və alətlərdə də istifadə olunur. Almaniyada mühüm tətbiq sahəsi infraqırmızı texnologiyadır, xüsusən də 8-14 mikron regionda fəaliyyət göstərən infraqırmızı şüalanma detektorlarının istehsalıdır. Tərkibində germanium olan bir çox ərintilər, GeO 2 əsasında şüşələr və digər germanium birləşmələri praktik istifadə üçün perspektivlidir.

1870-ci ildə D.I. Dövri qanuna əsaslanaraq, Mendeleyev IV qrupun hələ də kəşf edilməmiş elementini proqnozlaşdıraraq onu eka-silisium adlandırmış və onun əsas xassələrini təsvir etmişdir. 1886-cı ildə alman kimyaçısı Klemens Vinkler argirodit mineralının kimyəvi analizi zamanı bu kimyəvi elementi kəşf etdi. Əvvəlcə Winkler yeni elementi "neptunium" adlandırmaq istədi, lakin bu ad artıq təklif olunan elementlərdən birinə verildi, ona görə də element alimin vətəni Almaniyanın şərəfinə adlandırıldı.

Təbiətdə olmaq, qəbul etmək:

Germanium sulfid filizlərində, dəmir filizlərində olur və demək olar ki, bütün silikatlarda olur. Tərkibində germanium olan əsas minerallar bunlardır: argirodit Ag 8 GeS 6 , konfieldit Ag 8 (Sn, Ce) S 6 , stotit FeGe (OH) 6 , germanit Cu 3 (Ge, Fe, Ga) (S, As) 4 , renierit Cu. 3 ( Fe,Ge,Zn)(S,As) 4 .
Filizin zənginləşdirilməsi və konsentrasiyası üzrə mürəkkəb və əmək tutumlu əməliyyatlar nəticəsində germanium 600°C-də hidrogenlə sadə maddəyə qədər reduksiya edilən GeO 2 oksidi şəklində təcrid olunur.
GeO 2 + 2H 2 =Ge + 2H 2 O
Germanium zona ərimə üsulu ilə təmizlənir ki, bu da onu kimyəvi cəhətdən ən təmiz materiallardan birinə çevirir.

Fiziki xüsusiyyətlər:

Metal parıltılı boz-ağ bərk (mp 938°C, bp 2830°C)

Kimyəvi xassələri:

Normal şəraitdə germanium havaya və suya, qələvilərə və turşulara davamlıdır və aqua regia və hidrogen peroksidin qələvi məhlulunda həll olunur. Germaniumun birləşmələrində oksidləşmə halları: 2, 4.

Ən vacib əlaqələr:

Germanium (II) oksidi, GeO, boz-qara, az həll olunur. b-in, qızdırıldıqda qeyri-mütənasib olur: 2GeO = Ge + GeO 2
Germanium (II) hidroksid Ge(OH) 2, qırmızı-narıncı. məsih.,
Germanium (II) yodid, GeI 2, sarı. cr., sol. suda, hidrol. sağol.
Germanium (II) hidrid, GeH 2, tv. ağ məsamələr, asanlıqla oksidləşir. və çürümə.

Germanium (IV) oksidi, GeO 2 , ağ kristal, amfoter, germanium xlorid, sulfid, hidridin hidrolizi və ya germaniumun nitrat turşusu ilə reaksiyası nəticəsində əldə edilir.
Germanium (IV) hidroksid (german turşusu), H 2 GeO 3 , zəif. undef. ikioxlu məsələn, germanat duzları, məsələn. natrium germanat, Na 2 GeO 3 , ağ kristal, sol. suda; hiqroskopik. Na 2 heksahidroksigermanatlar (orto-germanatlar) və poligermanatlar da var
Germanium (IV) sulfat, Ge(SO 4) 2, rəngsiz. germanium(IV) xloridini sulfat anhidridlə 160°C-də qızdırmaqla əldə edilən su ilə GeO 2-ə qədər hidroliz edilən kristallar: GeCl 4 + 4SO 3 = Ge(SO 4) 2 + 2SO 2 + 2Cl 2
Germanium(IV) halidləri, ftorid GeF 4 - ən yaxşılar. qaz, xam hidrol., HF ilə reaksiya verir, H 2 - hidrofluorik turşu əmələ gətirir: GeF 4 + 2HF = H 2,
xlorid GeCl 4, rəngsiz. maye, hidr., bromid GeBr 4, boz cr. və ya rəngsiz maye, sol. org-da. əlaqə,
yodid GeI 4, sarı-narıncı cr., yavaş. hid., sol. org-da. əlaqə.
Germanium (IV) sulfid, GeS 2, ağ cr., zəif həll olunur. suda, hidrol., qələvilərlə reaksiya verir:
3GeS 2 + 6NaOH = Na 2 GeO 3 + 2Na 2 GeS 3 + 3H 2 O, germanatlar və tiogermanatlar əmələ gətirir.
Germanium (IV) hidrid, "germane", GeH 4, rəngsiz. qaz, üzvi törəmələr tetrametilgerman Ge(CH 3) 4, tetraetilgerman Ge(C 2 H 5) 4 - rəngsiz. mayelər.

Ərizə:

Ən mühüm yarımkeçirici material, əsas tətbiq sahələri: optika, radioelektronika, nüvə fizikası.

Germanium birləşmələri bir qədər zəhərlidir. Germanium insan orqanizmində orqanizmin immun sisteminin effektivliyini artıran, xərçənglə mübarizə aparan və ağrıları azaldan iz elementidir. Həmçinin qeyd olunur ki, germanium oksigenin bədən toxumalarına ötürülməsinə kömək edir və güclü antioksidantdır – bədəndə sərbəst radikalların blokatorudur.
İnsan orqanizminin gündəlik tələbatı 0,4-1,5 mqdir.
Qida məhsulları arasında germaniumun tərkibində çempion sarımsaqdır (sarımsaq dişlərinin 1 q quru çəkisi üçün 750 mkq germanium).

Material Tümen Dövlət Universitetinin Fizika və Kimya İnstitutunun tələbələri tərəfindən hazırlanmışdır
Demchenko Yu.V., Bornovolokova A.A.
Mənbələr:
Germanium//Wikipedia./ URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=63504262 (giriş tarixi: 06/13/2014).
Germanium//Allmetals.ru/URL: http://www.allmetals.ru/metals/germanium/ (giriş tarixi: 06/13/2014).

TƏrif

Germanium- Dövri Cədvəlin otuz ikinci elementi. Təyinat - Latın "germanium" dan Ge. Dördüncü dövrdə, IVA qrupunda yer alır. Yarımmetallara aiddir. Nüvə yükü 32-dir.

Yığcam vəziyyətdə germanium gümüşü rəngə malikdir (şək. 1) və görünüşü metala bənzəyir. Otaq temperaturunda havaya, oksigenə, suya, xlorid və seyreltilmiş sulfat turşularına davamlıdır.

düyü. 1. Germanium. Görünüş.

Germaniumun atom və molekulyar kütləsi

TƏrif

Maddənin nisbi molekulyar kütləsi (Cənab) verilmiş molekulun kütləsinin karbon atomunun kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə böyük olduğunu göstərən rəqəmdir və elementin nisbi atom kütləsi (A r)— kimyəvi elementin atomlarının orta kütləsi karbon atomunun kütləsinin 1/12-dən neçə dəfə böyükdür.

Germanium sərbəst vəziyyətdə monatomik Ge molekulları şəklində mövcud olduğundan, onun atom və molekulyar kütlələrinin dəyərləri üst-üstə düşür. Onlar 72.630-a bərabərdir.

Germaniumun izotopları

Məlumdur ki, germanium təbiətdə 70 Ge (20,55%), 72 Ge (20,55%), 73 Ge (7,67%), 74 Ge (36,74%) və 76 Ge (7,67%) beş sabit izotop şəklində tapıla bilər. ). Onların kütlə nömrələri müvafiq olaraq 70, 72, 73, 74 və 76-dır. 70 Ge germanium izotopunun atomunun nüvəsi otuz iki proton və otuz səkkiz neytrondan ibarətdir; digər izotoplar ondan yalnız neytronların sayında fərqlənir.

Kütləvi nömrələri 58-dən 86-a qədər olan germaniumun süni qeyri-sabit radioaktiv izotopları var, bunlar arasında ən uzunömürlü izotop 68 Ge 270,95 gün yarımparçalanma dövrü ilə.

Germanium ionları

Germanium atomunun xarici enerji səviyyəsində dörd elektron var, bunlar valentlik elektronlarıdır:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 .

Kimyəvi qarşılıqlı təsir nəticəsində germanium valentlik elektronlarından imtina edir, yəni. onların donorudur və müsbət yüklü iona çevrilir:

Ge 0 -2e → Ge 2+ ;

Ge 0 -4e → Ge 4+ .

Germanium molekulu və atomu

Sərbəst vəziyyətdə germanium monatomik Ge molekulları şəklində mövcuddur. Germanium atomunu və molekulunu xarakterizə edən bəzi xüsusiyyətlər bunlardır:

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

NÜMUNƏ 2

GERMANIUM, Ge (Latın Germania - Almaniyadan * a. germanium; n. Germanium; f. germanium; i. germanio), Mendeleyevin dövri sisteminin IV qrupunun kimyəvi elementi, atom nömrəsi 32, atom kütləsi 72,59. Təbii germanium 4 sabit izotopdan ibarətdir 70 Ge (20,55%), 72 Ge (27,37%), 73 Ge (7,67%), 74 Ge (36,74%) və bir radioaktiv 76 Ge (7,67%) yarımparçalanma dövrü. 2.10 6 il. 1886-cı ildə alman kimyaçısı K.Vinkler tərəfindən argirodit mineralında kəşf edilmişdir; 1871-ci ildə D. N. Mendeleyev (exasilicon) tərəfindən proqnozlaşdırılmışdır.

Təbiətdə Germanium

Germanium-a aiddir. Germaniumun bolluğu (1-2).10 -4% təşkil edir. Silikon minerallarda çirk kimi, daha az dərəcədə minerallarda və. Germaniumun öz mineralları çox nadirdir: sulfoduzlar - argirodit, germanit, renerit və başqaları; germanium və dəmirin ikiqat hidratlı oksidi - şottit; sulfatlar - itoit, fleyşerit və bəzi başqaları.Onların praktiki olaraq heç bir sənaye əhəmiyyəti yoxdur. Germanium hidrotermal və çöküntü proseslərində toplanır, burada onu silisiumdan ayırmaq imkanı həyata keçirilir. Artan miqdarda (0,001-0,1%), və. Germaniumun mənbələrinə polimetal filizlər, qalıq kömürlər və bəzi növ vulkanik-çöküntü yataqları daxildir. Germaniumun əsas miqdarı kömürlərin kokslaşdırılması zamanı qatranlı sulardan, termal kömürlərin külündən, sfalerit və maqnetitdən əlavə məhsul kimi alınır. Germanium turşu, azaldıcı mühitdə sublimasiya, kaustik soda ilə birləşmə və s. ilə alınır. Germanium konsentratları qızdırıldıqda xlorid turşusu ilə işlənir, kondensat təmizlənir və dioksid əmələ gətirmək üçün hidrolitik parçalanmaya məruz qalır; sonuncu hidrogenlə metal germaniyaya qədər azaldılır, fraksiya və istiqamətli kristallaşma üsulları və zona əriməsi ilə təmizlənir.

Germaniumun tətbiqi

Germanium radioelektronikada və elektrik mühəndisliyində diodların və tranzistorların istehsalı üçün yarımkeçirici material kimi istifadə olunur. Germaniumdan İQ optikası üçün linzalar, fotodiodlar, fotorezistorlar, nüvə şüalanma dozimetrləri, rentgen spektroskopiya analizatorları, radioaktiv parçalanma enerjisini elektrik enerjisinə çevirənlər və s. Turşu aqressiv mühitlərə artan müqaviməti ilə xarakterizə olunan müəyyən metallarla germanium ərintiləri alət istehsalı, maşınqayırma və metallurgiyada istifadə olunur. Digər kimyəvi elementlərlə germaniumun bəzi ərintiləri superkeçiricilərdir.