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Germanium


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Germanium (von lat. Germania "Deutschland" dem Vaterland des Entdeckers Clemens Winkler ( 1838 - 1904 )) ist ein chemisches Element . Es wurde am 6. Februar 1886 erstmals nachgewiesen.
Eigenschaften
Gallium - Germanium - Arsen
Si
Ge
Sn   
 
 
Allgemein
Name Symbol Ordnungszahl Germanium Ge 32
Serie Halbmetalle
Gruppe Periode Block 14 (IVA) 4 p
Dichte Mohshärte 5.323 kg/m 3 6
Aussehen gräulich weiß
Atomar
Atomgewicht 72 64 amu
Atomradius (berechnet) 125 (125) pm
Kovalenter Radius 122 pm
van der Waals-Radius k.A.
Elektronenkonfiguration [Ar]3d 10 4s 2 4p 2
e - 's pro Energieniveau 2 8 18 4
Oxidationszustände ( Oxid ) 4 ( amphoter )
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Physikalisch
Aggregatzustand ( Magnetismus ) fest
Schmelzpunkt 1.211 4 K (938.3° C )
Siedepunkt 3.093 K (2820°C)
Molares Volumen 13 63 × 10 -3 m 3 /mol
Verdampfungswärme 330 9 kJ/mol
Schmelzwärme 36 94 kJ/mol
Dampfdruck 0 0000746 Pa bei 1.210 K
Schallgeschwindigkeit 5.400 m/s bei 293 15 K
Verschiedenes
Elektronegativität 2 01 ( Pauling-Skala )
Spezifische Wärmekapazität 320 J/(kg*K)
Elektrische Leitfähigkeit 1 45 Ohm
Wärmeleitfähigkeit 59 9 W/(m*K)
1. Ionisierungsenergie 762 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1.537 5 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3.302 1 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 4.411 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 9.020 kJ/mol
Stabilste Isotope
Isotop NH t 1/2 ZM ZE M eV ZP
70 Ge 21 23% Ge ist stabil mit 38 Neutronen
72 Ge 27 66% Ge ist stabil mit 40 Neutronen
73 Ge 7 73% Ge ist stabil mit 41 Neutronen
74 Ge 35 94% Ge ist stabil mit 42 Neutronen
SI -Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt
sofern nicht anders angegeben.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen

Germanium ist weit verbreitet kommt aber in sehr geringen Konzentrationen vor; Clarke-Zahl: 1 g/to. Es wird als Begleiter in Kupfer und Zinkerzen gefunden ( Hettstedter Kupferschiefer). Die wichtigsten Minerale sind Argyrodit Canfieldit Germanit und Reniérit.

Verwendung

Als Halbleiter war es das führende Material in der Elektronik bis es vom Silizium verdrängt wurde und heute nur noch der Hochfrequenztechnik eine Rolle spielt. Eventuell ändert sich wieder mit der neuen Germanium-Kohlenstoff-Silizium Technologie.

Seine zweite Hauptanwendung findet es in Infrarotoptik in Form von Fenstern und Linsen-Systemen poly- oder monokristallinem Germanium sowie optischen Gläsern Infrarotdurchlässigkeit sogenannten Chalkogenidgläsern. Einsatzgebiete hierfür sind militärische zivile Nachtsichtgeräte.

Weitere wesentliche Verwendungen liegen in der von Glasfaserkabel -Lichtwellenleitern und Polyesterfasern: In modernen Lichtleitfasern der wird mit Hilfe von Germaniumtetrachlorid eine Germanium-Beschichtung inneren Faserkerns zur Erreichung der Totalreflexion von herbeigeführt. In der Polyesterchemie kommt Germaniumdioxyd als Katalysator bei der Herstellung von bestimmten Polyesterfasern -granulaten zum Einsatz speziell für recyclingfähige PET-Flaschen = Polyethylenterephthalat .

Bei Germanium lässt sich im Gegensatz Stahl nicht durch Neutronenstrahlung die Kristallstruktur zerbrechen. Es fängt den Stoß des Neutrons elastisch auf. Bisher findet diese Entdeckung keine Nutzung in Reaktoren .

Geschichte

Die Entdeckung des Germaniums verdanken wir Clemens Winkler einem Chemiker an der Bergakademie Freiberg (in Freiberg ) der mit Kobalt - Glas arbeitete. Er untersuchte das Mineral Argyrodit und fand dabei das neue Germanium. Es stellte sich später als das heraus das 1871 von Dmitri Iwanowitsch Mendelejew vorausgesagt worden war.

Weblinks




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