Razlika između izmjena na stranici "Germanij"

Bez promjene veličine ,  prije 3 godine
m
nema sažetka izmjene
m
 
=== Hemijske ===
Elementarni germanij vrlo sporo oksidira do [[germanij -dioksid|GeO<sub>2</sub>]] pri 250&nbsp;°C.<ref name="krxps" /> Germanij ne otapaju razrijeđene kiseline i baze, ali se sporo otapa u koncentriranoj [[sumporna kiselina|sumpornoj kiselini]] a burno reagira sa istopljenim [[baza (hemija)|bazama]] dajući germanate ({{chem|[GeO|3|]|2−}}). Germanij se javlja uglavnom u [[oksidacijsko stanje|oksidacijskom stanju]] +4, mada je poznat veliki broj njegovih spojeva sa oksidacijskim brojem +2.<ref name="greenwood"/> Druga oksidacijska stanja su rijetka, poput +3 koje je dokazano u spoju kao što je Ge<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>, a stanja +3 i +1 su pronađena na površinama oksida,<ref name="xpsstudy" /> ili negativna oksidacijska stanja u germanatima, kao što je -4 u {{chem|GeH|4}}. Klaster anioni germanija ([[Zintl faza|Zintl]] ioni) poput Ge<sub>4</sub><sup>2−</sup>, Ge<sub>9</sub><sup>4−</sup>, Ge<sub>9</sub><sup>2−</sup>, [(Ge<sub>9</sub>)<sub>2</sub>]<sup>6−</sup> su dobijeni izdvajanjem iz [[legura]] koje sadrže alkalne metale i germanij u tečnom amonijaku u prisustvu [[etilendiamin]]a ili [[kriptand]]a.<ref name = "greenwood"/><ref name="Coupling" /> Oksidacijska stanja elementa u ovim ionima nisu cijeli broj, slično kao kod spojeva [[ozon]]a O<sub>3</sub><sup>−</sup>.
 
=== Spojevi ===
[[Datoteka:Germane-2D-dimensions.png|lijevo|thumb|German je strukturno sličan [[metan]]u.]]
Poznata su dva oksida germanija: [[germanij -dioksid]] ({{chem|GeO|2}}, ''germanija'') i [[germanij -monoksid]], ({{chem|GeO}}).<ref name="HollemanAF" /> Dioksid, GeO<sub>2</sub> se može dobiti žarenjem [[germanij disulfid]]a ({{chem|GeS|2}}). Dioksid je bijeli prah koji se vrlo slabo rastvorljiv u vodi ali reagira sa alkalijama dajući germanate.<ref name="HollemanAF"/> Germanij monoksid se može dobiti reakcijom GeO<sub>2</sub> sa metalnim Ge pri visokim temperaturama.<ref name="HollemanAF"/> Dioksid (i slični oksidi i germanati) pokazuje neobične osobine kao što je neuobičajeno visok [[Indeks prelamanja|indeks prelamanja]] u vidljivom dijelu svjetlosnog spektra, ali je providan u infracrvenom spektru.<ref name="Aggarwal" /><ref name="drugoveiko" /> [[Bizmut germanat]], Bi<sub>4</sub>Ge<sub>3</sub>O<sub>12</sub>, (BGO) se koristi kao [[scintilator]].<ref name="BGO" />
 
Binarni spojevi sa drugim halkogenim elementima su također poznati, kao što je disulfid ({{chem|GeS|2}}), diselenid ({{chem|GeSe|2}}), monosulfid (GeS), selenid (GeSe) i telurid (GeTe).<ref name = "greenwood"/> GeS<sub>2</sub> se izdvaja kao bijeli talog kada se [[Vodik sulfid|vodik sulfid]] propusti kroz jako kiseli rastvor koji sadrži Ge(IV).<ref name = "greenwood"/> Disulfid je znatno rastvorljiv u vodi i u rastvorima kaustičnih baza ili alkalnih sulfida. Međutim, nije rastvorljiv u vodi sa kiselom pH, što je i olakšalo Winkleru otkriće ovog elementa.<ref name="ottoh" /> Zagrijavanjem disulfida u mlazu [[vodik]]a, formira se monosulfid (GeS), koji dalje [[Sublimacija (fizika)|sublimira]] u tankim slojevima tamne supstance metalnog sjaja. On je rastvorljiv u rastvorima kaustičnih baza.<ref name="HollemanAF"/> Nakon topljenja sa alkalnim karbonatima i [[sumpor]]om, spojevi germanija daju soli poznate kao tiogermanati.<ref name="thiogerm" />
 
Poznata su četiri tetrahalida germanija. U normalnim uslovima, GeI<sub>4</sub> je u čvrstom stanju, GeF<sub>4</sub> je gas, dok su drugi isparljive tečnosti. Naprimjer, [[germanij tetrahlorid]], GeCl<sub>4</sub>, je izgledom bezbojna isparljiva tečnost sa tačkom ključanja na 83,1&nbsp;°C, a dobija se zagrijavanjem metala sa hlorom.<ref name="HollemanAF"/> Sva četiri tetrahalida se lahko hidroliziraju do hidriranog germanij -dioksida.<ref name="HollemanAF"/> GeCl<sub>4</sub> se koristi u proizvodnji organogermanijskih spojeva.<ref name="greenwood"/> Poznata su i sva četiri dihalida a oni su, za razliku od tetrahalida, polimerne čvrste supstance.<ref name = "greenwood"/> Pored toga, poznat je i spoj Ge<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub> kao i neki viši spojevi opće formule Ge<sub>''n''</sub>Cl<sub>2''n''+2</sub>.<ref name="HollemanAF"/> Neobični spoj Ge<sub>6</sub>Cl<sub>16</sub> izgrađen je tako da sadrži jedinicu Ge<sub>5</sub>Cl<sub>12</sub> sa strukturom [[neopentan]]a.<ref name="Raman" /> [[German (spoj)|German]] (GeH<sub>4</sub>) je spoj strukturom sličan [[metan]]u. Postoje poligermanijski spojevi koji su slični [[alkani]]ma sa formulom Ge<sub>''n''</sub>H<sub>2''n''+2</sub> a sadrže do pet atoma germanija.<ref name = "greenwood"/> Germani su općenito manje isparljivi i slabije reaktivni od analognih spojeva silicija.<ref name = "greenwood"/> GeH<sub>4</sub> reagiraju sa alkalnim metalima u tečnom [[amonijak]]u dajući bijeli kristalni MGeH<sub>3</sub> koji sadrži GeH<sub>3</sub><sup>−</sup> an[[ion]]e.<ref name = "greenwood"/> Germanij hidrohalidi sa jednim, dva i tri atoma halogena su bezbojne vrlo reaktivne tečnosti.<ref name = "greenwood"/>
 
[[Datoteka:NucleophilicAdditionWithOrganogermanium.png|lijevo|thumb|Nukleofilna adicija sa organogermanijskim spojem.]]
: GeS<sub>2</sub> + 3 O<sub>2</sub> → GeO<sub>2</sub> + 2 SO<sub>2</sub>
 
Tokom ovog procesa dio germanija završi kao prašina, dok se ostatak kovertira u germanate koji otječu iz šljake zajedno sa cinkom djelovanjem sumporne kiseline. Nakon neutralizacije, u rastvoru ostaje samo cink, dok se izdvaja talog koji sadrži germanij i druge metale. Nakon što se cink reducira u talogu putem Waelzovog procesa, preostali Waelzovi oksidi se po drugi put ispiraju. [[Germanij -dioksid]] se dobija kao talog i zatim se pomoću gasnog [[hlor]]a ili hlorovodika prevodi u [[germanij tetrahlorid]], koji ima nešto nižu tačku topljenja i može se izdestilirati:<ref name="Naumov" />
: GeO<sub>2</sub> + 4 HCl → GeCl<sub>4</sub> + 2 H<sub>2</sub>O
: GeO<sub>2</sub> + 2 Cl<sub>2</sub> → GeCl<sub>4</sub> + O<sub>2</sub>
 
=== Staklo i vlakna ===
Njegova druga najvažnija upotreba je u infracrvenoj optici u oblikzu prozora i sistema leća iz polikristalnog ili monokristalnog germanija kao i u optičkim staklima koja propuštaju infracrveno svjetlo, takozvana halkogenidna stakla. Područje upotrebe ovih materijala su, između ostalih, vojni i civilni uređaji za noćno osmatranje kao i toplotne kamere (kamere osjetljive na toplotu). Druga važna područja upotrebe su proizvodnja optičkih vlakana za optičke provodnike i poliesterskih vlakana. U modernim optičkim vlaknima za [[telekomunikacije]] pomoću germanij tetrahlorida se nanošenjem tankog sloja u gasnoj fazi obogaćuje unutrašnja jezgra optičkog vlakna. Time u njoj nastaje viši [[indeks prelamanja]] u odnosu na plašt vlakna, čime se ostvaruje provođenje svjetlosnih talasa. U hemiji poliestera germanij -dioksid se upotrebljava kao [[katalizator]] u proizvodnji određenih poliesterskih vlakana i granulata, naročito za PET boce pogodne za recikliranje.
 
=== Nuklearna medicina i atomska tehnika ===
73.705

izmjena