Ge
72.630Germanyum
Germanium
Mendeleev'in tahmin ettiği eka-silisyum. Yarı iletken ve fiber optik kablolarda kullanılır.
32
72.63 g/mol
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
2 | 8 | 18 | 4
2.01
5.323 g/cm³
938.3 °C
2832.8 °C
Clemens Winkler
Germanyum, 1886'da Alman kimyacı Clemens Winkler tarafından arjirodid (Ag₈GeS₆) mineralinde keşfedildi. Almanya adına "germanium" ismini verdi. Mendeleev 1871'de "eka-silisyum" olarak öngörmüştü; tahmin edilen atom kütlesi (72), yoğunluk (5,5 g/cm³) ve bileşik formülleri gerçekle neredeyse birebir örtüştü. Germanyum, transistörün icadında (1947, Bell Labs) kritik rol oynadı.
GeO₂
Germanyum DioksitGeCl₄
Germanyum TetraklorürGeS₂
Germanyum DisülfürSiGe
Silisyum-Germanyum AlaşımıFiber optik kablo: GeO₂ katkısı cam çekirdeğinin kırılma indisini artırır; uzun mesafe optik iletişimin temeli
Kızılötesi optik: Ge, kızılötesi ışığa (2-14 µm) şeffaftır; termal kamera lensi ve gece görüş cihazları
Yarı iletken: ilk transistörler (1947 Bell Labs) Ge tabanlıydı; günümüzde hızlı SiGe transistörleri (HBT)
Uzay güneş pilleri: çok-eklemli III-V güneş pillerinde (GaInP/GaAs/Ge) alt tabaka; uzay araçlarında
PET reçine polimerizasyonu: Ge(IV) bileşikleri PET plastik üretiminde katalizör
Germanyumun bilinen esansiyel bir biyolojik rolü yoktur. Bazı organogermanyum bileşikleri (Ge-132 gibi) gıda takviyesi olarak satılmış; ancak bunların etkinliği bilimsel olarak kanıtlanmamıştır ve inorganik Ge toksik olabilir.
01
Bardeen, Brattain ve Shockley'in 1947'deki ilk transistörü germanyum bazlıydı; bu buluş bilgisayar çağını başlattı (1956 Nobel Fizik Ödülü).
02
Ge, görünür ışığa opaktır ama kızılötesine şeffaftır; bu nedenle termal kameralarda lens malzemesi olarak kullanılır (gece görüş ekipmanı, insansız hava aracı sensörleri).
03
Dünya fiber optik ağında kullanılan GeO₂-SiO₂ fiber kablolar, internet altyapısının temelini oluşturur.
04
⁷⁶Ge → ⁷⁶Se çift beta bozunması, GERDA (Gran Sasso Laboratuvarı) deneyiyle nötrinonun Majorana parçacığı olup olmadığını araştırmak için kullanılır.
05
Mendeleev eka-silisyum öngörüsü: tahmin edilen yoğunluk 5,5 g/cm³, gerçek 5,32 g/cm³; bileşik GeO₂ için tahmin edilen yoğunluk 4,7, gerçek 4,70 — inanılmaz hassasiyet.
1
p-bloğu; Grup 14, Periyot 4; elektron dizilimi [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p² → yarı metal (yarı iletken).
2
Si ve C ile aynı grup; elmas kübik kristal yapısı; bant aralığı 0,67 eV (Si: 1,12 eV).
3
Yükseltgenme basamakları: +4 (GeO₂ yaygın), +2 (GeO daha az kararlı).
4
Mendeleev eka-silisyum keşfi: Ge, periyodik tablonun öngörü gücünün üçüncü büyük kanıtıdır (Sc, Ga ile birlikte).