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Ge 32

Germanium (Ge)

metalloid
Período: 4 Grupo: 14 Bloco: p

Solid

Peso atômico padrão

72,63 u

Configuração eletrônica

[Ar] 4s2 3d10 4p2

Ponto de fusão

938,25 °C

Ponto de ebulição

2832,85 °C

Densidade

5323,4 kg/m³

Estados de oxidação

−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4

Eletronegatividade (Pauling)

2,01

Energia de ionização (1ª)

7,899435 eV

Ano da descoberta

1886

Raio atômico

125 pm

Detalhes

Origem do nome Latin: Germania (Germany).
País da descoberta Germany
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
2,01 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
1,994
Afinidade eletrônica
1,232 eV
Energia de ionização (1ª)
7,899435 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
15,934665 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
34,057717 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
45,715657 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
90,500312 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
4 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Ar] 4s2 3d10 4p2

Termodinâmica

Ponto crítico (temperatura)
9529 °C
Calor de fusão
0,38285744 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
3,420221 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
3,907343 eV
Calor de atomização
3,907343 eV
Entalpia de atomização
3,855522 eV

Nuclear

Prótons
32 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
42 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
33 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
4 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Ge-74
Ano da descoberta
1886

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
1,5 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
5 × 10−5 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
566 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 4 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-56-4 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
3P0
InChI
InChI=1S/Ge
Chave InChI
GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 32
Elétrons 32
Carga Neutro
Configuração Ge: 3d¹⁰ 4s² 4p²
Configuração eletrônica
Medido
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p²
Diagrama de orbitais
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 elétrons: 32 Desemparelhados: 2 ?

Modelo atômico

Prótons 32
Nêutrons 42
Elétrons 32
Número de massa 74
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 50 (50 50 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

7436,5000%7227,4500%7020,5700%737,7500%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
70 Estável69,92424875 ± 0,000000920,5700%Estável
72 Estável71,922075826 ± 0,00000008127,4500%Estável
73 Estável72,923458956 ± 0,0000000617,7500%Estável
74 Estável73,921177761 ± 0,00000001336,5000%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 913,3 °C abaixo do ponto de fusão (938,25 °C)

Ponto de fusão 938,25 °C
Ponto de ebulição 2832,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 913,3 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
938,25 °C
Ponto de ebulição Literatura
2832,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,38285744 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
3,420221 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
3,907343 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
5323,4 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
5323,4 kg/m³

Em condições padrão

Avançado

Ponto crítico Literatura
9529 °C

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 32. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
Ge I 022426223
Ge II +114920149
Ge III +25500
Ge IV +32700
Ge V +43700
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
32 Ge 72.63

Germanium — Visualizador de orbitais atômicos

[Ar]4s23d104p2
Níveis de energia 2 8 18 4
Estados de oxidação -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Germanium — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
32 Ge 72.63

Germanium — Visualizador de estruturas cristalinas

Face-Centered Cubic · Pearson cF8
Experimental
Pearson cF8
Nº de coord. 4
Empacotamento 34.000%
Germanium — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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 de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
70 Estável69,92424875 ± 0,000000920,5700% ± 0,2700%Estável
stable
72 Estável71,922075826 ± 0,00000008127,4500% ± 0,3200%Estável
stable
73 Estável72,923458956 ± 0,0000000617,7500% ± 0,1200%Estável
stable
74 Estável73,921177761 ± 0,00000001336,5000% ± 0,2000%Estável
stable
70 Estável
Massa atômica (u) 69,92424875 ± 0,0000009
Abundância natural 20,5700% ± 0,2700%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
72 Estável
Massa atômica (u) 71,922075826 ± 0,000000081
Abundância natural 27,4500% ± 0,3200%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
73 Estável
Massa atômica (u) 72,923458956 ± 0,000000061
Abundância natural 7,7500% ± 0,1200%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
74 Estável
Massa atômica (u) 73,921177761 ± 0,000000013
Abundância natural 36,5000% ± 0,2000%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Linhas espectrais

Mostrando 50 de 57. Por padrão, são mostradas apenas as linhas espectrais com intensidade medida.

Comprimento de onda (nm)IntensidadeEstágio de ionizaçãoTipoTransiçãoExatidãoFonte
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

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
121 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
111 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
114 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
234 pm
Raio metálico (C12)
144 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
89
Pettifor
84
Glawe
84

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

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

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
9,87 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
3

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
67
Risco relativo de abastecimento
8
Estabilidade política (maior produtor)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão1211,4 K
Ponto de ebulição3106,15 K
Ponto crítico (temperatura)9802,15 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (8)
nOrbitalσ
1s0,7063
2p3,9178
2s8,6352
3d15,7487
3p14,9864
3s14,2103
4p25,2196
4s23,9564
Detalhes dos raios cristalinos (3)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
2VI87Ahrens (1952) ionic radius,
4IV53
4VI67from r^3 vs V plots,
Modos de decaimento dos isótopos (50)
IsótopoModoIntensidade
582p—
59B+100%
59B+p93%
592p0,2%
60B+100%
60B+p100%
602p14%
61B+100%
61B+p87%
62B+100%
Fatores de espalhamento de raios X (506)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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 a licença: 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 a licença: 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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Dados verificados:

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