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Ge 32

Germanium (Ge)

metalloid
Période: 4 Groupe: 14 Bloc: p

Solid

Masse atomique relative standard

72,63 u

Configuration électronique

[Ar] 4s2 3d10 4p2

Point de fusion

938,25 °C

Point d’ébullition

2832,85 °C

Masse volumique

5323,4 kg/m³

États d’oxydation

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

Électronégativité (Pauling)

2,01

Énergie d’ionisation (1re)

7,899435 eV

Année de découverte

1886

Rayon atomique

125 pm

Détails

Origine du nom Latin: Germania (Germany).
Pays de découverte Germany
Découvreurs 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.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
2,01 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
1,994
Affinité électronique
1,232 eV
Énergie d’ionisation (1re)
7,899435 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
15,934665 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
34,057717 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
45,715657 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
90,500312 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
4 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Ar] 4s2 3d10 4p2

Propriétés thermodynamiques

Point critique (température)
9529 °C
Enthalpie de fusion
0,38285744 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
3,420221 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
3,907343 eV
Enthalpie d’atomisation
3,907343 eV
Enthalpie d’atomisation
3,855522 eV

Propriétés nucléaires

Protons
32 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
42 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
33 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
4 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Ge-74
Année de découverte
1886

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
1,5 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
5 × 10−5 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
566 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 4 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-56-4 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
3P0
InChI
InChI=1S/Ge
Clé InChI
GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 32
Électrons 32
Charge Neutre
Configuration Ge: 3d¹⁰ 4s² 4p²
Configuration électronique
Mesuré
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p²
Diagramme d’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↑
Nombre total d’électrons: 32 Non appariés: 2 ?

Modèle atomique

Protons 32
Neutrons 42
Électrons 32
Nombre de masse 74
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 50 (50 50 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

7436,5000%7227,4500%7020,5700%737,7500%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
70 Stable69,92424875 ± 0,000000920,5700%Stable
72 Stable71,922075826 ± 0,00000008127,4500%Stable
73 Stable72,923458956 ± 0,0000000617,7500%Stable
74 Stable73,921177761 ± 0,00000001336,5000%Stable
Mesuré

Phase / État

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

Explication: 913,3 °C en dessous du point de fusion (938,25 °C)

Point de fusion 938,25 °C
Point d’ébullition 2832,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 913,3 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
938,25 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
2832,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,38285744 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
3,420221 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
3,907343 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
5323,4 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
5323,4 kg/m³

Dans les conditions standard

Données avancées

Point critique Littérature scientifique
9529 °C

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 32. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Ge I 022426223
Ge II +114920149
Ge III +25500
Ge IV +32700
Ge V +43700
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
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
Niveaux répertoriés par le NIST →
32 Ge 72.63

Germanium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Ar]4s23d104p2
Niveaux d’énergie 2 8 18 4
États d’oxydation -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Germanium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
32 Ge 72.63

Germanium — Visualiseur de structure cristalline

Face-Centered Cubic · Pearson cF8
Expérimental
Pearson cF8
N° de coord. 4
Compacité 34.000%
Germanium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

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

Composés

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

Isotopes (4)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
70 Stable69,92424875 ± 0,000000920,5700% ± 0,2700%Stable
stable
72 Stable71,922075826 ± 0,00000008127,4500% ± 0,3200%Stable
stable
73 Stable72,923458956 ± 0,0000000617,7500% ± 0,1200%Stable
stable
74 Stable73,921177761 ± 0,00000001336,5000% ± 0,2000%Stable
stable
70 Stable
Masse atomique (u) 69,92424875 ± 0,0000009
Abondance naturelle 20,5700% ± 0,2700%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
72 Stable
Masse atomique (u) 71,922075826 ± 0,000000081
Abondance naturelle 27,4500% ± 0,3200%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
73 Stable
Masse atomique (u) 72,923458956 ± 0,000000061
Abondance naturelle 7,7500% ± 0,1200%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
74 Stable
Masse atomique (u) 73,921177761 ± 0,000000013
Abondance naturelle 36,5000% ± 0,2000%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Affichage de 50 sur 57. Seules les raies spectrales dont l’intensité a été mesurée sont affichées par défaut.

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

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
121 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
111 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
114 pm

Rayons de van der Waals

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

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
234 pm
Rayon métallique (C12)
144 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
89
Pettifor
84
Glawe
84

Échelles d’électronégativité

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

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
40 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
1 a.u.
C₆
354 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
365 Ha·Bohr6

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
9,87 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
3

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
67
Risque relatif d’approvisionnement
8
Stabilité politique (principal producteur)
24

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion1211,4 K
Point d’ébullition3106,15 K
Point critique (température)9802,15 K

Catégories d’états d’oxydation

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

Données de référence avancées

Constantes d’écran (8)
nOrbitaleσ
1s0,7063
2p3,9178
2s8,6352
3d15,7487
3p14,9864
3s14,2103
4p25,2196
4s23,9564
Détail des rayons cristallins (3)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
2VI87Ahrens (1952) ionic radius,
4IV53
4VI67from r^3 vs V plots,
Modes de désintégration des isotopes (50)
IsotopeModeIntensité
582p—
59B+100%
59B+p93%
592p0,2%
60B+100%
60B+p100%
602p14%
61B+100%
61B+p87%
62B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (506)
Énergie (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

Données complémentaires

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.

Références (1)

Références

(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.

Note sur la licence: 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/

Note sur la licence: 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.

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