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Ge 32

Germanium (Ge)

metalloid
Periodo: 4 Grupo: 14 Bloque: p

Solid

Peso atómico estándar

72,63 u

Configuración electrónica

[Ar] 4s2 3d10 4p2

Punto de fusión

938,25 °C

Punto de ebullición

2832,85 °C

Densidad

5323,4 kg/m³

Estados de oxidación

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

Electronegatividad (Pauling)

2,01

Energía de ionización (1.ª)

7,899435 eV

Año de descubrimiento

1886

Radio atómico

125 pm

Detalles

Origen del nombre Latin: Germania (Germany).
País de descubrimiento Germany
Descubridores Clemens Winkler

Germanium is a hard, brittle metalloid in group 14, chemically intermediate between silicon and tin. It is a covalent semiconductor with a narrow band gap and forms stable compounds mainly in the +4 and +2 oxidation states. The element is not mined as a principal ore in most operations; it is commonly recovered as a by-product from zinc processing and from some coal-derived materials. Its technological importance rests on infrared optics, fiber-optic materials, semiconductor devices, and specialty catalysts.

The element is a gray-white metalloid. In pure state, the element is crystalline and brittle, retaining its luster in air at room temperature. It is a very important semiconductor. Zone-refining techniques have led to production of crystalline germanium for semiconductor use with an impurity of only one part in 1010.

The name derives from the Latin germania for Germany. It was discovered and isolated by the German chemist Clemens-Alexander Winkler in 1886 in the mineral argyrodite (GeS2×4Ag2S).

First proposed to exist by Dmitri Mendeleyev in 1871 based on gaps in his newly created Periodic Table of Elements, germanium was discovered by the German chemist Clemens Winkler in the mineral argyrodite (Ag8GeS6) in 1886. Today, germanium is primarily obtained from the smelting of zinc ores and from the byproducts of burning certain types of coal.

From the Latin word Germania, Germany. Mendeleev predicted the existence of Germanium in 1871 as ekasilicon, and the element was discovered by Winkler in 1886.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Electronegatividad (Pauling)
2,01 Comparar Electronegatividad (Pauling) de todos los elementos →
Electronegatividad (Allen)
1,994
Afinidad electrónica
1,232 eV
Energía de ionización (1.ª)
7,899435 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
15,934665 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
34,057717 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
45,715657 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
90,500312 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
4 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Ar] 4s2 3d10 4p2

Termodinámicas

Punto crítico (temperatura)
9529 °C
Calor de fusión
0,38285744 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
3,420221 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
3,907343 eV
Calor de atomización
3,907343 eV
Entalpía de atomización
3,855522 eV

Nucleares

Protones
32 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
42 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
33 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
4 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Isótopo más estable
Ge-74
Año de descubrimiento
1886

Abundancia

Abundancia (corteza terrestre)
1,5 mg/kg Comparar Abundancia (corteza terrestre) de todos los elementos →
Abundancia (océano)
5 × 10−5 mg/L Comparar Abundancia (océano) de todos los elementos →

Estructura cristalina

Constante de red a
566 pm

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 18, 4 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-56-4 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
3P0
InChI
InChI=1S/Ge
Clave InChI
GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 32
Electrones 32
Carga Neutro
Configuración Ge: 3d¹⁰ 4s² 4p²
Configuración electrónica
Medido
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p²
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
2/6 2↑
Total de electrones: 32 Desapareados: 2 ?

Modelo atómico

Protones 32
Neutrones 42
Electrones 32
Número másico 74
Estabilidad Estable

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

25 / 50 (50 50 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

7436,5000%7227,4500%7020,5700%737,7500%Número másicoAbundancia natural (%)
Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
70 Estable69,92424875 ± 0,000000920,5700%Estable
72 Estable71,922075826 ± 0,00000008127,4500%Estable
73 Estable72,923458956 ± 0,0000000617,7500%Estable
74 Estable73,921177761 ± 0,00000001336,5000%Estable
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 913,3 °C por debajo del punto de fusión (938,25 °C)

Punto de fusión 938,25 °C
Punto de ebullición 2832,85 °C
Por debajo del punto de fusión en 913,3 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido
Gas
Fusión
Ebullición
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
938,25 °C
Punto de ebullición Bibliografía
2832,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,38285744 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
3,420221 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
3,907343 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
5323,4 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
5323,4 kg/m³

En condiciones estándar

Avanzado

Punto crítico Bibliografía
9529 °C

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 32. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
Ge I 022426223
Ge II +114920149
Ge III +25500
Ge IV +32700
Ge V +43700
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
Ge I 0621
Ge II +1129
Ge III +248
Ge IV +355
Ge V +4102
Ge VI +5105
Ge VII +6168
Ge VIII +72
Ge IX +82
Ge X +92
Niveles disponibles en el NIST →
32 Ge 72.63

Germanium — Visualizador de orbitales atómicos

[Ar]4s23d104p2
Niveles de energía 2 8 18 4
Estados de oxidación -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Germanium — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
32 Ge 72.63

Germanium — Visualizador de estructuras cristalinas

Face-Centered Cubic · Pearson cF8
Experimental
Pearson cF8
N.º de coord. 4
Empaquetamiento 34.000%
Germanium — Vista previa del visualizador de estructuras cristalinas
Three.js solo se carga cuando se solicita

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+26N/D73 pm
+44N/D39 pm
+46N/D53 pm

Compuestos

Ge
72,630 u
Ge+4
72,630 u
Ge
67,928 u
Ge
68,928 u
Ge
72,923 u
Ge
70,925 u
Ge
74,923 u
Ge
76,924 u
Ge
66,933 u
Ge
77,923 u
Ge
65,934 u
Ge
73,921 u
Ge
71,922 u
Ge
69,924 u
Ge
75,921 u

Isótopos (4)

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
70 Estable69,92424875 ± 0,000000920,5700% ± 0,2700%Estable
stable
72 Estable71,922075826 ± 0,00000008127,4500% ± 0,3200%Estable
stable
73 Estable72,923458956 ± 0,0000000617,7500% ± 0,1200%Estable
stable
74 Estable73,921177761 ± 0,00000001336,5000% ± 0,2000%Estable
stable
70 Estable
Masa atómica (u) 69,92424875 ± 0,0000009
Abundancia natural 20,5700% ± 0,2700%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
72 Estable
Masa atómica (u) 71,922075826 ± 0,000000081
Abundancia natural 27,4500% ± 0,3200%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
73 Estable
Masa atómica (u) 72,923458956 ± 0,000000061
Abundancia natural 7,7500% ± 0,1200%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable
74 Estable
Masa atómica (u) 73,921177761 ± 0,000000013
Abundancia natural 36,5000% ± 0,2000%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable

Líneas espectrales

Se muestran 50 de 57. De forma predeterminada, solo se muestran las líneas espectrales con intensidad medida.

Longitud de onda (nm)IntensidadEstado de ionizaciónTipoTransiciónExactitudFuente
474.18054 nm1000Ge IIemission4s2.5p 2P* → 4s2.5d 2DMedidaNIST
481.46084 nm1000Ge IIemission4s2.5p 2P* → 4s2.5d 2DMedidaNIST
589.33885 nm1000Ge IIemission4s2.5s 2S → 4s2.5p 2P*MedidaNIST
602.10412 nm500Ge IIemission4s2.5s 2S → 4s2.5p 2P*MedidaNIST
517.86474 nm200Ge IIemission4s2.4d 2D → 4s2.4f 2F*MedidaNIST
607.834 nm150Ge IIemission4s.4p.(3P*).5s 4P* → 4s.4p.(3P*).5p 4DMedidaNIST
626.8068 nm150Ge IIemission4s2.4f 2F* → 4s2.6g 2GMedidaNIST
513.17516 nm100Ge IIemission4s2.4d 2D → 4s2.4f 2F*MedidaNIST
626.8341 nm100Ge IIemission4s2.4f 2F* → 4s2.6g 2GMedidaNIST
633.63765 nm100Ge IIemission4s2.5p 2P* → 4s2.6s 2SMedidaNIST
648.41813 nm100Ge IIemission4s2.5p 2P* → 4s2.6s 2SMedidaNIST
628.34518 nm75Ge IIemission4s2.5d 2D → 4s2.6f 2F*MedidaNIST
422.656259 nm70Ge Iemission4s2.4p2 1S → 4s2.4p.5s 1P*MedidaNIST
482.40972 nm50Ge IIemission4s2.5p 2P* → 4s2.5d 2DMedidaNIST
626.7136 nm50Ge IIemission4s2.5d 2D → 4s2.6f 2F*MedidaNIST
678.0486 nm50Ge IIemission4s2.6p 2P* → 4s2.7d 2DMedidaNIST
704.93692 nm50Ge IIemission4s.4p2 2D → 4s2.5p 2P*MedidaNIST
384.50994 nm30Ge IIemission4s.4p2 4P → 4s2.5p 2P*MedidaNIST
714.53898 nm30Ge IIemission4s.4p2 2D → 4s2.5p 2P*MedidaNIST
494.12769 nm20Ge IIemission4s2.4d 2D → 4s2.6p 2P*MedidaNIST
520.56488 nm20Ge IIemission4s2.4f 2F* → 4s2.7g 2GMedidaNIST
696.63205 nm20Ge IIemission4s.4p2 2D → 4s2.5p 2P*MedidaNIST
439.1656 nm15Ge IIemission4s2.4f 2F* → 4s2.9g 2GMedidaNIST
520.58372 nm15Ge IIemission4s2.4f 2F* → 4s2.7g 2GMedidaNIST
552.2987 nm15Ge IIemission4s2.6p 2P* → 4s2.8d 2DMedidaNIST
439.179 nm10Ge IIemission4s2.4f 2F* → 4s2.9g 2GMedidaNIST
466.2311 nm10Ge IIemission4s2.5d 2D → 4s2.8f 2F*MedidaNIST
468.582849 nm10Ge Iemission4s2.4p2 1S → 4s2.4p.5s 3P*MedidaNIST
493.40754 nm10Ge IIemission4s2.4d 2D → 4s2.6p 2P*MedidaNIST
517.84615 nm10Ge IIemission4s2.4d 2D → 4s2.4f 2F*MedidaNIST
569.19543 nm9Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3DMedidaNIST
580.2093 nm9Ge Iemission4s2.4p.5s 1P* → 4s2.4p.6p 1DMedidaNIST
556.47408 nm8Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3SMedidaNIST
560.70101 nm8Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3PMedidaNIST
565.596 nm8Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3DMedidaNIST
562.14256 nm7Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 1PMedidaNIST
733.0383 nm7Ge Iemission4s2.4p.5p 1P → 4s2.4p.7d (1/2,3/2)*MedidaNIST
738.4208 nm7Ge Iemission4s2.4p.5p 3D → 4s2.4p.8s (1/2,1/2)*MedidaNIST
526.58915 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3PMedidaNIST
551.32634 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 1DMedidaNIST
561.61353 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3PMedidaNIST
566.4226 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 1P* → 4s2.4p.6p 1SMedidaNIST
570.17765 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 1PMedidaNIST
580.1029 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3DMedidaNIST
655.74883 nm6Ge Iemission4s2.4p.5s 1P* → 4s2.4p.6p 3DMedidaNIST
713.0126 nm6Ge Iemission4s2.4p.5p 3D → 4s2.4p.7d (3/2,5/2)*MedidaNIST
740.2648 nm6Ge Iemission4s2.4p.5p 1P → 4s2.4p.6d (3/2,3/2)*MedidaNIST
518.4103 nm5Ge IIemission4s2.5d 2D → 4s2.7f 2F*MedidaNIST
566.4842 nm5Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.(2P*<1/2>).4f 2[7/2]MedidaNIST
571.78769 nm5Ge Iemission4s2.4p.5s 3P* → 4s2.4p.6p 3DMedidaNIST

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
121 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
111 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace triple)
114 pm

Radios de van der Waals

Truhlar
211 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
229 pm
UFF
428 pm
MM3
244 pm
Dreiding
427 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
234 pm
Radio metálico (C12)
144 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
89
Pettifor
84
Glawe
84

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0
Miedema
5
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
40 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
1 a.u.
C₆
354 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
365 Ha·Bohr6

Parámetros de Miedema

Volumen molar de Miedema
9,87 cm3/mol
Densidad electrónica de Miedema
3

Riesgo de suministro y economía

Concentración de la producción
67
Riesgo relativo de suministro
8
Estabilidad política (principal productor)
24

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión1211,4 K
Punto de ebullición3106,15 K
Punto crítico (temperatura)9802,15 K

Categorías de estados de oxidación

−2 extended
−3 extended
−4 main
−1 extended
+2 main
0 extended
+4 main
+1 extended
+3 extended

Datos de referencia avanzados

Constantes de apantallamiento (8)
nOrbitalσ
1s0,7063
2p3,9178
2s8,6352
3d15,7487
3p14,9864
3s14,2103
4p25,2196
4s23,9564
Detalle de los radios cristalinos (3)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
2VI87Ahrens (1952) ionic radius,
4IV53
4VI67from r^3 vs V plots,
Modos de desintegración de los isótopos (50)
IsótopoModoIntensidad
582p—
59B+100%
59B+p93%
592p0,2%
60B+100%
60B+p100%
602p14%
61B+100%
61B+p87%
62B+100%
Factores de dispersión de rayos X (506)
Energía (eV)f₁f₂
10—3,01183
10,1617—3,05548
10,3261—3,09976
10,4931—3,14468
10,6628—3,19025
10,8353—3,21825
11,0106—3,20755
11,1886—3,19689
11,3696—3,18626
11,5535—3,17568

Datos adicionales

Sources

Sources of this element.

The metal is found in

▸ argyrodite, a sulfide of germanium and silver;

▸ germanite, which contains 8 percent of the element;

▸ zinc ores;

▸ coal; and

▸ other minerals

The element is commercially obtained from the dust from smelters that process zinc ores. It is also recovered from combustion by-products of certain coals.

Germanium can be separated from other metals by fractional distillation of its volatile tetrachloride. These techniques permit the production of germanium of ultra-high purity.

Referencias (1)

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Ge

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Germanium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Germanium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Germanium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Germanium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Germanium

This section provides all form of data related to element Germanium.

9 PubChem Elements
Germanium

The element property data was retrieved from publications.

Última actualización:

Datos verificados:

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