Γερμάνιο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
μ Αντικατάσταση παρωχημένου προτύπου με references tag
μΧωρίς σύνοψη επεξεργασίας
Γραμμή 81:
}}
 
Το '''γερμάνιο''' ([[λατινική γλώσσα|λατινικά]] ''germanium'') είναι το [[χημικό στοιχείο]] με σύμβολο '''Ge''', [[ατομικός αριθμός|ατομικό αριθμό]] [[32 (αριθμός)|32]] και [[σχετική ατομική μάζα]] 72,63(1)<ref>{{cite journal|title= Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report)|author= Michael E. Wieser and Tyler B. Coplen|journal= Pure Appl. Chem.|volume= 83|issue = 2|year= December 2010|pages= 371|format= PDF|url= http://www.iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf|accessdate = 11/8/2011}}</ref>. Ανήκει στην [[Ομάδα περιοδικού πίνακα|ομάδα]] [[Ομάδα του άνθρακα|14]] (πρώην IV<sub>A</sub>) του [[περιοδικός πίνακας|περιοδικού πίνακα]], στην 4<sup>η</sup> περίοδο και στον τομέα p. Έχει [[τήξη|θερμοκρασία τήξης]] 938,25&nbsp;°C και [[βρασμός|θερμοκρασία βρασμού]] 2833&nbsp;°C. Στις «[[κανονικές συνθήκες|συνηθισμένες συνθήκες]]», δηλαδή [[θερμοκρασία]] 25°C και πίεση 1 [[Ατμόσφαιρα (μονάδα)|atm]], το (χημικά καθαρό) γερμάνιο είναι σπάνιο, σκληρό, λαμπερό, γκριζόλευκο [[μεταλλοειδές]]<ref group="Σημ.">Η IUPAC προτείνει τον όρο «ημιμέταλλο» (semimetal) αντί του όρου «μεταλλοειδές» (metalloid) όπως αναφέρεται στο βιβλίο "Inorganic chemistry" (2η έκδοση, 2005) των C. E. Housecroft και A. G. Sharpe σελ. 338 και όπως αναφέρει και η πλειονότητα της ελληνικής (και όχι μόνο) βιβλιογραφίας</ref>, χημικά παρόμοιο με τα στοιχεία [[πυρίτιο]] και [[κασσίτερος|κασσίτερο]], που είναι τα «γειτονικά» στην ομάδα 14. Παρόμοια με το πυρίτιο, τοΤο γερμάνιο στη φύση αντιδρά και σχηματίζει [[σύμπλοκες ενώσεις]] με το [[οξυγόνο|οξυγόνο,]]. Ωστόσο,γενικά αντίθετα με το πυρίτιο, το γερμάνιοόμως είναι πολύ δραστικό για να βρεθεί στη φύση σε ελεύθερη (στοιχειακή) κατάσταση. Το γερμάνιοGe είναι διεσπαρμένο στη [[λιθόσφαιρα]], κοντά στην πεντηκοστή θέση σε αφθονία, με περιεκτικότητα που κυμαίνεται μεταξύ 1,0 [[ppm]] και 1,7 ppm, λίγο αφθονότερο από το [[μολυβδαίνιο]] και το [[βολφράμιο]] και κάπως λιγότερο άφθονο από το [[βηρύλλιο]] και τον [[κασσίτερος|κασσίτερο]]. Υπάρχει επίσης σε σπάνια ορυκτά όπως ο [[γερμανίτης]], ο [[αργυροδίτης]], ο [[ρενιερίτης]] κ.ά.
 
Επειδή πολύ λίγα [[ορυκτό|ορυκτά]] στη Γη περιέχουν υψηλή [[Συγκέντρωση (χημεία)|συγκέντρωση]] γερμάνιου, το γερμάνιο ανακαλύφθηκε σχετικά αργά στην Ιστορία της Χημείας. Το [[1869]] ο [[Ντμίτρι Μεντελέγιεφ]] (''Dmitri Mendeleev'') προέβλεψε την ύπαρξη και κάποιες από τις ιδιότητές του, με βάση τη θέση του στον Περιοδικό του Πίνακα, και το ονόμασε «υποπυρίτιο» (''ekasilicon''). Περίπου δυο δεκαετίες αργότερα, το [[1886]], ο [[Κλέμενς Γουίνκλερ]] (''Clemens Winkler'') βρήκεανακάλυψε το νέο (τότε) στοιχείο ανάμεσαστο σεορυκτό [[άργυρος|άργυροαργυροδίτης]] καιμαζί με [[θείοάργυρος|άργυρο]], σεκαι [[αργυροδίτης|αργυροδίτηθείο]]. Παρόλο που το νέο (τότε) στοιχείο θύμιζε κάπως το [[αρσενικό]] και το [[αντιμόνιο]], από την αναλογία σύνθεσης των ενώσεών του, ο Γουίνκλερ συμφώνησε με το Μεντελέγιεφ ότι το νέο (τότε) στοιχείο είναι συγγενικό με το πυρίτιο. Επίσης,και ο Γουίνκλερτο ονόμασε το νέο (τότε) στοιχείο «γερμάνιο», σύμφωνα με το λατινικό όνομα της Γερμανίας, της πατρίδας του. Στις μέρες μας, το γερμάνιο [[εξόρυξη|εξορύσσεται]] κυρίως από τα κατάλοιπα του [[σφαλερίτης|σφαλερίτη]], μετά την εξαγωγή του [[Ψευδάργυρος|ψευδαργύρου]], αλλά επίσης ανακτάται και από μεταλλεύματα [[Άργυρος|αργύρου]], [[Μόλυβδος|μολύβδου]] και [[Χαλκός|χαλκού]], καθώς και στηναπό την ιπτάμενη τέφρα. Περίπου το 1/3 του γερμανίου που χρησιμοποιείται παγκοσμίως προέρχεται από [[ανακύκλωση]]. Οι κυριότερες χώρες παραγωγής γερμανίου είναι οι [[ΗΠΑ]], η [[Κίνα]], το [[Βέλγιο]], ο [[Καναδάς]], η [[Ιαπωνία]], η [[Γερμανία]], η [[Ρωσία]], η [[Ουκρανία]], η [[Ναμίμπια]] και το [[Κονγκό]].
 
Χημικά, το μεταλλικό (δηλαδή στοιχειακό) γερμάνιο είναι σταθερό στον αέρα έως και τους 400&nbsp;°C, πάνω από τους οποίους αρχίζει να [[Οξείδωση|οξειδώνεται]]. Δεν προσβάλλεται αισθητά από ανόργανα [[οξέα]], όπως το [[Υδροχλωρικό οξύ|υδροχλωρικό]] (HCl) ή το [[υδροφθορικό οξύ]] (HF), εκτός και αν είναι παρόν και κάποιος οξειδωτικός παράγων. Διαβρώνεται με αργό ρυθμό από το θερμό πυκνό [[θειικό οξύ]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) και ταχύτερα από το [[νιτρικό οξύ]] (HNO<sub>3</sub>) και από το [[βασιλικό νερό]]. Διαλύεται εύκολα στο λιωμένο [[νάτριο]] (Na) ήκαι το [[υδροξείδιο του καλίου]] (KOH) δίνοντας γερμανικά άλατα αλλά και σε λιωμένα νιτρικά και ανθρακικά άλατα. Σχηματίζει ενώσεις στις οποίες έχει αριθμό οξείδωσης κυρίως +4 όπως πχ GeO<sub>2</sub>, GeCl<sub>4</sub> κ.ά.
 
Το μεταλλικό γερμάνιο είναι το δεύτερο σε τεχνολογικό και εμπορικό ενδιαφέρον, μετά το [[πυρίτιο]], [[Ημιαγωγός|ημιαγώγιμο]] υλικό. Το καθαρό στοιχείο άρχισε να αξιοποιείται ως ημιαγωγός πριν από 50 περίπου χρόνια στα πρώτα [[ραντάρ]] και [[τρανζίστορ]], αλλά εκτοπίστηκε σταδιακά από το κατά πολύ φθηνότερο πυρίτιο. Σήμερα, ενώσεις του, όπως το GeO<sub>2</sub>, χρησιμοποιούνται ως συστατικά του γυαλιού στις τηλεπικοινωνιακές [[οπτικές ίνες]], σε συσκευές υπερύθρων νυκτερινή όρασης, ως [[Καταλύτης|καταλύτες]] [[Πολυμερισμός|πολυμερισμού]] για το πλαστικό τερεφθαλικό [[πολυαιθυλένιο]] (PET) και σε [[φωτοβολταϊκά]]. Μικρές ποσότητες Ge χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία φωσφορούχων υλικών, στη [[μεταλλουργία]] και στη [[χημειοθεραπεία]].
 
Το γερμάνιο σχηματίζει, επίσης, μεγάλο αριθμό [[οργανική ένωση|οργανογερμανικές ενώσεις]], όπως το [[τετρααιθυλογερμανάνιο]] [(CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>)<sub>4</sub>Ge], που είναι χρήσιμο στην οργανομεταλλική χημεία.