జెర్మేనియం
From Wikipedia, the free encyclopedia
జెర్మేనియం (Ge) పరమాణు సంఖ్య 32 కలిగిన రసాయన మూలకం. ఇది కార్బన్ గ్రూపులో ఉన్న, మెరిసే బూడిద-తెలుపు రంగులో ఉండే, గట్టి-పెళుసైన అర్ధ లోహం (మెటలాయిడ్).[గమనికలు 1] రసాయనికంగా ఇది దాని పొరుగున ఉన్న సిలికాన్, టిన్లను పోలి ఉంటుంది. స్వచ్ఛమైన జెర్మేనియం, సిలికాన్ మూలకంతో సమానమైన రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది పరోక్ష సెమీకండక్టర్. సిలికాన్ వలె, జెర్మేనియం సహజంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది, ప్రకృతిలో ఆక్సిజన్తో సముదాయాలను ఏర్పరుస్తుంది.
జెర్మేనియం | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pronunciation | /dʒɜːrˈmeɪniəm/ | ||||||||||||||
Appearance | grayish-white | ||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(Ge) | |||||||||||||||
జెర్మేనియం in the periodic table | |||||||||||||||
Group | మూస:Infobox element/symbol-to-group/format | ||||||||||||||
Period | period 4 | ||||||||||||||
Block | p-block | ||||||||||||||
Electron configuration | [Ar] 3d10 4s2 4p2 | ||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 18, 4 | ||||||||||||||
Physical properties | |||||||||||||||
Phase at STP | solid | ||||||||||||||
Melting point | 1211.40 K (938.25 °C, 1720.85 °F) | ||||||||||||||
Boiling point | 3106 K (2833 °C, 5131 °F) | ||||||||||||||
Density (near r.t.) | 5.323 g/cm3 | ||||||||||||||
when liquid (at m.p.) | 5.60 g/cm3 | ||||||||||||||
Heat of fusion | 36.94 kJ/mol | ||||||||||||||
Heat of vaporization | 334 kJ/mol | ||||||||||||||
Molar heat capacity | 23.222 J/(mol·K) | ||||||||||||||
Vapor pressure
| |||||||||||||||
Atomic properties | |||||||||||||||
Oxidation states | −4, −3, −2, −1, 0,[3] +1, +2, +3, +4 (an amphoteric oxide) | ||||||||||||||
Electronegativity | Pauling scale: 2.01 | ||||||||||||||
Ionization energies |
| ||||||||||||||
Atomic radius | empirical: 122 pm | ||||||||||||||
Covalent radius | 122 pm | ||||||||||||||
Van der Waals radius | 211 pm | ||||||||||||||
Spectral lines of జెర్మేనియం | |||||||||||||||
Other properties | |||||||||||||||
Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||
Crystal structure | face-centered diamond-cubic | ||||||||||||||
Speed of sound thin rod | 5400 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||
Thermal expansion | 6.0 µm/(m⋅K) | ||||||||||||||
Thermal conductivity | 60.2 W/(m⋅K) | ||||||||||||||
Electrical resistivity | 1 Ω⋅m (at 20 °C) | ||||||||||||||
Band gap | 0.67 eV (at 300 K) | ||||||||||||||
Magnetic ordering | diamagnetic[4] | ||||||||||||||
Molar magnetic susceptibility | −76.84×10−6 cm3/mol[5] | ||||||||||||||
Young's modulus | 103 GPa[6] | ||||||||||||||
Shear modulus | 41 GPa[6] | ||||||||||||||
Bulk modulus | 75 GPa[6] | ||||||||||||||
Poisson ratio | 0.26[6] | ||||||||||||||
Mohs hardness | 6.0 | ||||||||||||||
CAS Number | 7440-56-4 | ||||||||||||||
History | |||||||||||||||
Naming | జర్మనీ దేశం పేరు మీద | ||||||||||||||
Prediction | మెండలియెవ్ (1869) | ||||||||||||||
Discovery | క్లెమెన్స్ వింక్లర్ (1886) | ||||||||||||||
Isotopes of జెర్మేనియం
| |||||||||||||||
Template:infobox జెర్మేనియం isotopes does not exist | |||||||||||||||
Category: జెర్మేనియం
|
ఇది అధిక సాంద్రతల్లో చాలా అరుదుగా కనిపిస్తుంది కాబట్టి, జెర్మేనియం రసాయన శాస్త్ర చరిత్రలో ఆలస్యంగా కనుగొన్నారు. జెర్మేనియం భూమి పెంకు లోని మూలకాల సాపేక్ష సమృద్ధిలో యాభయ్యవ స్థానంలో ఉంది. 1869లో, డిమిత్రి మెండలీవ్ తన ఆవర్తన పట్టికలో దాని స్థానాన్ని, దాని కొన్ని లక్షణాలనూ అంచనా వేశాడు. ఈ మూలకాన్ని అతను ఎకాసిలికాన్ అని పిలిచాడు. దాదాపు రెండు దశాబ్దాల తర్వాత, 1886లో, క్లెమెన్స్ వింక్లర్, ఆర్గిరోడైట్ అనే అసాధారణ ఖనిజంలో వెండి, సల్ఫర్లతో పాటు ఓ కొత్త మూలకాన్ని కనుగొన్నాడు. కొత్త మూలకం చూడడానికి కొంతవరకు ఆర్సెనిక్, యాంటిమోనీని పోలి ఉన్నప్పటికీ, సమ్మేళనాలలో ఉన్న నిష్పత్తులను బట్టి, సిలికాన్ బంధువు అని మెండలీవ్ వేసిన అంచనాలకు సరిపోయింది. వింక్లర్ ఆ మూలకానికి తన దేశం జర్మనీ పేరు పెట్టాడు. నేడు, జెర్మేనియం ప్రధానంగా స్ఫాలరైట్ (జింక్ యొక్క ప్రాధమిక ధాతువు) నుండి తవ్వబడుతుంది. అయితే జెర్మేనియం వెండి, సీసం, రాగి ఖనిజాల నుండి వాణిజ్యపరంగా లభిస్తోంది.
మూలక జెర్మేనియంను ట్రాన్సిస్టర్లు వంటి అనేక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో సెమీకండక్టర్గా ఉపయోగిస్తారు. చారిత్రికంగా, సెమీకండక్టర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క మొదటి దశాబ్దం పూర్తిగా జెర్మేనియం పైనే ఆధారపడింది. ప్రస్తుతం, ఫైబర్-ఆప్టిక్ సిస్టమ్స్, ఇన్ఫ్రారెడ్ ఆప్టిక్స్, సోలార్ సెల్ అప్లికేషన్లు, లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్లు (LEDలు) దీని ప్రధాన ఉపయోగాలు. జెర్మేనియం సమ్మేళనాలను పాలిమరైజేషన్ ఉత్ప్రేరకాల్లో కూడా ఉపయోగిస్తారు. ఇటీవల నానోవైర్ల ఉత్పత్తిలో కూడా ఉపయోగించారు. ఈ మూలకం ఆర్గానోమెటాలిక్ కెమిస్ట్రీలో ఉపయోగపడే టెట్రాఇథైల్జెర్మేనియం వంటి ఆర్గానోజెర్మేనియం సమ్మేళనాలను పెద్ద సంఖ్యలో ఏర్పరుస్తుంది. జెర్మేనియంను కీలకమైన సాంకేతికత అంశంగా పరిగణిస్తారు. [7]
జెర్మేనియం జీవికి అవసరమైన మూలకం కాదు. కొన్ని సంక్లిష్టమైన సేంద్రీయ జెర్మేనియం సమ్మేళనాలనుఔషధాలుగా వాడవచ్చునా అనేది పరిశోధించబడుతోంది. అయితే అవి ఇంకా విజయవంతం కాలేదు. సిలికాన్, అల్యూమినియంల మాదిరిగానే, సహజంగా సంభవించే జెర్మేనియం సమ్మేళనాలు నీటిలో కరగవు. అందువల్ల అవి నోటికి విషపూరితం కావు. అయితే, కరిగే జెర్మేనియం సింథటిక్ లవణాలు నెఫ్రోటాక్సిక్గా ఉంటాయి. హాలోజన్లు, హైడ్రోజన్తో కూడిన సింథటిక్ రసాయనికంగా రియాక్టివ్ జెర్మేనియం సమ్మేళనాలు చికాకు కలిగిస్తాయి.