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germanium
   

32
Ge
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
gallium Germanium ← → arsenic
apparence
apparition de' src=
blanc grisâtre
généralité
Nom, symbole, numéro atomique germanium, Ge, 32
série métalloïde
groupe, période, serrure 14 (IVA), 4, p
densité 5323 kg / m³
dureté 6.0
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 72,64 
rayon atomique (Calc.) 125 (125) pm
rayon covalent 122 heures
configuration électronique [Ar] 3d10 4s2 4p2
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 18, 4
états d'oxydation 4 (amphotère), 2, 0, -4
la structure cristalline cubique à faces centrées
propriétés physiques
État de la matière solide
Point de fusion 1 211,4 K (938,3 ° C)
point d'ébullition 3093 K (2820 ° C)
Volume molaire 13,63 × 10-6  m³ / mol
Enthalpie de vaporisation 330,9 kJ / mol
La chaleur de fusion 36,94 kJ / mol
pression de vapeur 74,6 μPennsylvanie à 1 210 K
Vitesse du son 5400 m / s à 293,15 K
D'autres propriétés
CAS 7440-56-4
électronégativité 2.01 (Pauling échelle)
chaleur spécifique 320 J / (kg · K)
conductivité électrique 1,45 / (m ·Ω)
La conductivité thermique 59,9 W / (m · K)
Energie de première ionisation 762 kJ / mol
Energie de deuxième ionisation 1 537,5 kJ / mol
Energie de troisième ionisation 3 302,1 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 4 411 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 9020 kJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
70Ge 20,52% Ge est stable avec 38 neutrons
72Ge 27,45% Ge est stable avec 40 neutrons
73Ge 7,76% Ge est stable avec 41 neutrons
74Ge 36,52% Ge est stable avec 42 neutrons
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la germanium est le 'élément chimique de numéro atomique 32. Son symbole est Ge. Il est métalloïde brillant, dur, blanc argenté par le comportement chimique similaire à celle de étang; comme elle, former un grand nombre de des composés organométalliques. Il a été largement utilisé pour la fabrication de transistor dans le passé, grâce à ses propriétés semi-conducteur.

traits

Germanium a un aspect métallique brillant, et la même structure cristalline diamant. Il est également important de noter que cet élément est un semi-conducteur, ayant des propriétés intermédiaires entre celles d'un conducteur et un isolant. Dans son état pur, le germanium est cristallin, fragile et conserve son aspect brillant lorsqu'il est exposé à l'air à la température ambiante. techniques de raffinage dans la région ont permis la création de germanium cristallin pour les semi-conducteurs avec seulement une partie des impuretés de 10 millions.

histoire

germanium
germanium Bowl.

en 1871 germanium (par latin Allemagne) Il a été l'un des éléments de Dmitrij Mendeleïev Il a prédit l'existence; puisque dans son tableau périodique le dans la même boîte silicium était vide, il avait prédit qu'il serait un nouvel élément provisoirement baptisé ekasilicio. L'article en question a été découvert plus tard par Clemens Winkler en 1886. Cette découverte a été une confirmation importante de l'idée de Mendeleïev de la périodicité des éléments.

propriété Ekasilicio germanium
masse atomique 72,00 72,59
Densité (g / cm³) 5,50 5,35
point de fusion (° C) haut 947
couleur gris gris

Le développement du transistor de germanium a ouvert la porte à un nombre infini d'applications de l'électronique au à l'état solide: de 1950 jusqu'à 1970 sur le marché des semi-conducteurs germanium a augmenté de façon constante. au cours de la soixante-dix Il a été progressivement remplacé par silicium, dont la performance en tant que semi-conducteurs sont supérieurs, même si elle nécessite des cristaux beaucoup plus pur, qui ne pouvait être fabriqué facilement dans les premières années d'après-guerre. Pendant ce temps, il a augmenté considérablement la demande de germanium fibres optiques dans les réseaux, les systèmes de communication vision nocturne à infrarouge et des catalyseurs pour des réactions de polymérisation; Ces trois utilisations ont représenté 85% de la consommation mondiale de germanium 2000.

applications

Contrairement à la plupart des semi-conducteurs, le germanium a un petit intervalle de largeur de bande, ce qui lui permet de répondre efficacement, même à la lumière infrarouge. Il utilise ensuite la spectroscopie infrarouge et un autre équipement optique qui nécessite des détecteurs infrarouges extrêmement sensibles. Les caractéristiques physiques les plus notables de l'oxyde de germanium (GEO2) Je suis sa haute indice de réfraction et son faible dispersion, qui le rendent particulièrement utile dans les lentilles objectifs wideangle tout caméras, en microscopie et le noyau central (noyau) de fibres optiques.

la transistor le germanium sont encore utilisés dans la construction de certains effets de pédale pour guitare électrique (Principalement liés à la catégorie des duvet) Par des musiciens qui veulent recréer le caractère authentique de certains des sons typiques rock de sixties et soixante-dix.

L'alliage de germaniuro de silicium (SiGe) est en train de devenir un matériau semi-conducteur important pour l'utilisation dans des circuits intégrés à haute vitesse: les circuits intégrés à base de jonctions Si-SiGe peut être beaucoup plus rapide que ceux qui utilisent seulement silicium. application en cours Germanium est dans le changement de phase mémoires, en tant qu'élément principal d'un alliage appelé calcogenura TPS.

Autres utilisations:

  • Comme agent de liaison;
  • comme le phosphore lampes fluorescentes;
  • comment catalyseur.

Certains composés de germanium ont une faible toxicité pour les mammifères, mais très élevé dans certains bactériesIls sont donc créés médicaments sur la base de ces composés.

isotopes

Le germanium est présent dans la nature en cinq isotopes: 70Ge, 72Ge, 73Ge, 74Ge, 76Ge. Parmi ceux-ci, 76Ge est faiblement radioactif: dix ans pour doubler désintégration bêta et il a demi-vie de 1,78 × 1021  années. la 74Ge est l'isotope le plus courant avec l'abondance relative d'environ 36%; la moins fréquente est cependant le 76Ge avec 7%.[1] Quand il bombardée par des particules alpha, l'isotope 72Ge génère des noyaux stables de 77si, à émettre des électrons de haute énergie dans le processus.[2] Pour cette raison, il est utilisé conjointement avec radon dans les batteries nucléaires.[2]

Ils ont été synthétisés au moins 27 radioisotopes, avec des masses atomiques de 58 à 89. Le plus stable du 68Ge, qui se désintègre à capture électronique et il a une demi-vie de 270.95 jours. Moins stable la 60Ge avec une demi-vie de 30 ms. Bien que la plupart des isotopes du germanium par la désintégration désintégration bêta, la 61Ge et 64Ge décomposition en émettant un positron et isotopes 84Ge à 87Ge ont également des voies par désintégration désintégration bêta et l'émission de neutrons retardés β-.

disponibilité

Germanium est situé dans 'argyrodite (sulfure le germanium et argent) Et aussi charbon, en germanite, en minéraux zinc et d'autres minéraux encore.

Germanium est obtenu dans le commerce de la poussière d'usinage des minerais de zinc et de sous-produits de combustion de certains types de charbon. Une grande réserve de germanium est constitué, en effet, des mines de charbon.

Ce métalloïde peut également extraire d'autres minéraux distillation Fractionnaire son tétrachlorure volatile. Cette technique permet la production de germanium ultra-pure. en 1997 le coût commercial du germanium était 3 dollars un gramme. en 2000 le prix du germanium a été de 1,15 $ par gramme (ou 1 150 $ kilogramme).

notes

  1. ^ G. Audi, Nubase2003 Evaluation des propriétés nucléaires et Decay, en Physique nucléaire A, vol. 729, nº 1, Centre de données de masse atomique, 2003, pp. 3-128, bibcode:2003NuPhA.729 .... 3A, DOI:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001.
  2. ^ à b Alpha Fusion énergie électrique Valve (PDF), Institut de recherche sur l'énergie Nu. Récupéré 10 Septembre, 2008 (Déposé par 'URL d'origine 1 Octobre 2008).

bibliographie

Articles connexes

  • germanate

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liens externes

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