Ge 32

Germanium (Ge)

metalloid
주기: 4 족: 14 블록: p

Solid

표준 원자량

72.63 u

전자 배치

[Ar] 4s2 3d10 4p2

녹는점

938.25 °C

끓는점

2832.85 °C

밀도

5323.4 kg/m³

산화 상태

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

전기 음성도(Pauling)

2.01

제1 이온화 에너지

7.899435 eV

발견 연도

1886

원자 반지름

125 pm

상세 정보

이름의 유래 Latin: Germania (Germany).
발견 국가 Germany
발견자 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.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
125 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
120 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
211 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
124 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
5323.4 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.0136 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
938.25 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
2832.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
열전도율
60.2 W/(m·K) 모든 원소의 열전도율 비교 →
비열
0.32 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
23.222 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
다이아몬드 입방 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
2.01 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.994
전자 친화도
1.232 eV
제1 이온화 에너지
7.899435 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
15.934665 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
34.057717 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
45.715657 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
90.500312 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
4 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Ar] 4s2 3d10 4p2

열역학적 특성

임계점(온도)
9529 °C
융해열
0.38285744 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
3.420221 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
3.907343 eV
원자화열
3.907343 eV
원자화 엔탈피
3.855522 eV

핵 특성

양성자 수
32 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
42 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
33 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
4 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Ge-74
발견 연도
1886

존재비

존재비(지각)
1.5 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
5 × 10−5 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
566 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 18, 4 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-56-4 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
3P0
InChI
InChI=1S/Ge
InChI 키
GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 32
전자 32
전하 중성
배치 Ge: 3d¹⁰ 4s² 4p²
전자 배치
측정값
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p²
오비탈 도표
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↑
총 전자 수: 32 홀전자: 2 ?

원자 모형

양성자 32
중성자 42
전자 32
질량수 74
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

25 / 50 (50 세기 정보가 있는 선 50개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

7436.5000%7227.4500%7020.5700%737.7500%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
70 안정69.92424875 ± 0.000000920.5700%안정
72 안정71.922075826 ± 0.00000008127.4500%안정
73 안정72.923458956 ± 0.0000000617.7500%안정
74 안정73.921177761 ± 0.00000001336.5000%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(938.25 °C)보다 913.3 °C 낮음

녹는점 938.25 °C
끓는점 2832.85 °C
녹는점 미달 온도 913.3 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
938.25 °C
끓는점 문헌값
2832.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.38285744 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
3.420221 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
3.907343 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
5323.4 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
5323.4 kg/m³

표준 조건에서

심화

임계점 문헌값
9529 °C

원자 스펙트럼

전체 32개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Ge I 022426223
Ge II +114920149
Ge III +25500
Ge IV +32700
Ge V +43700
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
32 Ge 72.63

Germanium — 원자 오비탈 시각화 도구

[Ar]4s23d104p2
에너지 준위 2 8 18 4
산화 상태 -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Germanium — 원자 오비탈 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
32 Ge 72.63

Germanium — 결정 구조 시각화 도구

Face-Centered Cubic · 피어슨 기호 cF8
실험 기반
피어슨 기호 cF8
배위수 4
충전율 34.000%
Germanium — 결정 구조 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+26해당 없음73 pm
+44해당 없음39 pm
+46해당 없음53 pm

화합물

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

동위원소 (4)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
70 안정69.92424875 ± 0.000000920.5700% ± 0.2700%안정
stable
72 안정71.922075826 ± 0.00000008127.4500% ± 0.3200%안정
stable
73 안정72.923458956 ± 0.0000000617.7500% ± 0.1200%안정
stable
74 안정73.921177761 ± 0.00000001336.5000% ± 0.2000%안정
stable
70 안정
원자 질량(u) 69.92424875 ± 0.0000009
천연 존재비 20.5700% ± 0.2700%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
72 안정
원자 질량(u) 71.922075826 ± 0.000000081
천연 존재비 27.4500% ± 0.3200%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
73 안정
원자 질량(u) 72.923458956 ± 0.000000061
천연 존재비 7.7500% ± 0.1200%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
74 안정
원자 질량(u) 73.921177761 ± 0.000000013
천연 존재비 36.5000% ± 0.2000%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

스펙트럼선

전체 57개 중 50개를 표시합니다. 기본적으로 세기가 측정된 스펙트럼선만 표시됩니다.

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

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
121 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
111 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
114 pm

반데르발스 반지름

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

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
234 pm
금속 반지름(C12)
144 pm

번호 척도

Mendeleev
89
Pettifor
84
Glawe
84

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
40 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
1 a.u.
C₆
354 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
365 Ha·Bohr6

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
9.87 cm3/mol
미데마 전자 밀도
3

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
67
상대적 공급 위험
8
정치적 안정성(최대 생산국)
24

상전이 및 동소체

녹는점1211.4 K
끓는점3106.15 K
임계점(온도)9802.15 K

산화 상태 분류

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

심화 참고 데이터

차폐 상수 (8)
n오비탈σ
1s0.7063
2p3.9178
2s8.6352
3d15.7487
3p14.9864
3s14.2103
4p25.2196
4s23.9564
결정 반지름 상세 정보 (3)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
2VI87Ahrens (1952) ionic radius,
4IV53
4VI67from r^3 vs V plots,
동위원소 붕괴 방식 (50)
동위원소모드세기
582p—
59B+100%
59B+p93%
592p0.2%
60B+100%
60B+p100%
602p14%
61B+100%
61B+p87%
62B+100%
X선 산란 인자 (506)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

라이선스 안내: 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/

라이선스 안내: 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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