Германий электронное строение

Фосфор, мышьяк или сурьма (имеющие электронное строение внешнего энергетического уровня s pЗ и проявляющие валентность 5), будучи введенными в кристаллические решетки германия или олова (электронное строение внешнего уровня 5 р валентность 4) ведут себя как донорные примеси, т. е. отдают электроны и создают проводимость п-типа. Если же в германий или кремний ввести бор, алюминий, галлий или индий (электронное строение внешнего уровня 5 р, валентность 3), то атомы примеси захватывают четвертый электрон и полупроводник обнаруживает проводимость р-типа. [c.186]

Строение внешней электронной оболочки атома Углерод Кремний Германий Олово Свинец [c.404]

Исходя из строения электронных оболочек атомов, решите, у какого из элементов четвертой группы, у титана или германия, должны сильнее проявляться металлические свойства Почему [c.177]

Германий, олово и свинец относят к главной подгруппе IV группы периодической системы элементов Менделеева. Строение их внешних электронных оболочек аналогично строению электронных обо- [c.184]

Валентные со тояния. Нейтральный атом германия в основном состоянии имеет электронное строение Is" 25 3s 3p 3d - 4s 4p (терм Po) f2J. [c.7]

Свойства олова и его соединений. Олово — элемент IV группы Периодической системы Д. И. Менделеева, входит в главную подгруппу германия. Электронное строение атома в основном состоянии — 15 25 2р 35 3р Зй М5Мр 4 °5525р2. Олово имеет две степени окисления +2 и +4, из них последняя более устойчивая. [c.107]

Результатом проведенных исследований стало выявление закономерностей образования, строения и свойств перспективных элементоорганических соединений в приоритетных направлениях химии ЭОС уникальных регуляторов роста и развития растений и иммуномодуляторов, мономеров, олигомеров, полимеров, катализаторов и модификаторов. Были синтезированы новые кремний- и германийорганические мономеры с различным обрамлением атомов кремния и германия. Анализ особенностей молекулярной структуры и электронного строения элементоорганических соединений позволил объяснить известные и выявить новые фундаментальные закономерности их реакционной способности. [c.110]

Окислительно-восстановительные реакции в твердой фазе. Б связи с изменением строения решеток при воздействии тепловой энергии в твердых телах часто происходят электронные переходы, вследствие чего исходное вещество распадается на соединения с различными степенями окисления. Так, например, при нагревании кристаллического хлорида германия (П) до температуры 100 °С в результате диспропорционирования образуются металлический германий и газообразный хлорид германия (IV) [c.434]

Больщинство известных химических элементов, находясь в виде простых веществ, представляют собой металлы. Некоторые элементы (германий, мышьяк, сурьма, алюминий) в одних условиях ведут себя как металлы, в других условиях — как неметаллы. Все металлы имеют на внешнем энергетическом уровне небольшое число валентных электронов — электронные конфигурации металлов представлены в табл. I. Повторение химических свойств металлов обусловлено периодическим повторением строения электронных конфигураций внешних электронных уровней. [c.317]

Главная подгруппа IV группы состоит из углерода, кремния, германия, олова и свинца. По строению электронных оболочек эти элементы делятся на два семейства семейство углерода (углерод и кремний) и семейство германия (германий, олово, свинец). Различие в строении атомов этих элементов сказывается на их химических и каталитических свойствах. В то время как для соединений углерода наиболее характерны процессы ионного типа, соединения элементов семейства германия довольно часто используются в качестве катализаторов окислительно-восстанови-тельных реакций, хотя для всех этих элементов и их соединений процессы с участием именно молекулярного Нз малохарактерны. [c.80]

Особенности электронного строения элементов подгрупп титана и германия проявляются в том, что кислород с элементами переходных групп (титана) образует в значительных концентрациях твердые растворы внедрения и фазы переменного состава, тогда как элементы подгруппы германия с заполненной -электронной оболочкой не способны давать твердые [c.19]

Многие ковалентные кристаллы (например, германий) плавятся с разрушением направленных связей и переходом в металлическое состояние, соответствующее ОЦК структуре. Разрушение направленных связей растягивается на определенный интервал температур, и лишь при некотором перегреве достигается чисто металлическое состояние (см. рис. 107). Наконец, элементы группы кислорода и галогены плавятся без разрушения направленных связей, сохраняя молекулярную структуру в жидком и даже в газообразном состоянии. Поскольку сохранение жидкостью ближнего порядка вблизи температуры плавления должно быть обусловлено электронным строением внешних оболочек ионов и взаимодействием как этих оболочек, так и валентных электронов при образовании связей, рассмотрим возможность объяснения структур жидких элементов их электронным строением, как это сделано ранее в работах [162, 212]. [c.242]

В соответствии с электронным строением элементов 81, Се, Зп и РЬ они при взаимодействии с кислородом не образуют твердых растворов заметной концентрации. При небольших концентрациях кислорода, вступающего с ними во взаимодействие, образуются соединения, отвечающие двух- и четырехвалентным соединениям кислорода. Соединения с переменной валентностью характерны для элементов с большим атомным номером и менее характерны для германия и кремния. Эти соединения являются дискретными, и между их составами существуют разрывы без каких-либо промежуточных фаз переменного состава. [c.25]

Рассмотренное строение двойного слоя характерно для собственных полупроводников, в которых нет ни объемных примесей (добавок), ни так называемых поверхностных состояний, обусловленных чаще всего адсорбцией чужеродных атомов. Часто полупроводник в качестве примеси содержит атомы такого вещества, благодаря которому резко увеличивается число свободных электронов п. Такие добавки называются донорами электронов. Для германия такой добавкой служит мышьяк. Поскольку произведение пр в присутствии доноров электронов остается постоянным [уравнение (28.3)1, то увеличение п приводит к соответствующему уменьшению числа дырок р--=К 1п. Поэтому проводимость таких примесных полупроводников п-типа осуществляется в основном за счет свободных электронов в зоне проводимости. Если же атомы примеси резко увеличивают число дырок в валентной зоне, то растет дырочная проводимость и соответственно уменьшается число свободных электронов п = Кз/р- Такого рода примеси называются акцепторами электронов, а полупроводники с дырочной проводимостью — полупроводниками /7-типа. Акцепторами электрона для германия служат атомы галлия. В присутствии примесей соотношение (28.2) в объеме полупроводника уже не остается справедливым. Вместо него следует записать [c.141]

В кристаллическом же состоянии электрические моменты диполей отдельных связей (даже если они и существуют) взаимно скомпенсированы и суммарный собственный электрический момент диполя в кристалле равен нулю. Поэтому исследования поляризационных явлений в кристаллах дают мало информации о направленности связей и структуре. Однако и в кристаллическом состоянии эта направленность существует, что особенно ярко проявляется в кристаллах с преимущественно ковалентной связью (кремний, германий, 1пР, 2п5 и т. п.). Связи в таких кристаллах направлены к вершинам тетраэдра (см. рис. 3 и 4), поэтому подобные вещества часто называют тетраэдрическими фазами. Жесткая пространственная направленность ковалентных связей предопределяет образование рыхлых кристаллических структур с низкими координационными числами (как правило, не выше четырех). Для солеобразных и металлических кристаллов, в которых доминирует, соответственно, ионная и металлическая составляющая связи, характерны плотные и плотнейшие упаковки с координационными числами 6—8 для ионных и 8—12 для металлических решеток. Здесь значительную роль играют размеры взаимодействующих атомов, которые и определяют координационное число в кристаллических решетках. Однако при этом сохраняется определенная направленность химической связи, что проявляется в пространственной периодичности строения кристаллов. На существование электронных мостиков между взаимодействующими атомами указывают [c.82]

Такого плана я пытался придерживаться при подготовке второго издания Общей химии . Мною введены две новые главы, посвященные атомной физике (гл. П1 и Vni). В этих главах довольно подробно рассмотрены вопросы, связанные с открытием рентгеновских лучей, радиоактивности, электронов и атомных ядер, описана природа и свойства электронов и ядер, изложена квантовая теория, фотоэлектрический эффект и фотоны, теория атома по Бору, отмечены некоторые изменения наших представлений об атоме, внесенные квантовой механикой, рассмотрены другие вопросы учения о строении атома. Все это позволит студенту первого курса вычислить энергию фотона света данной длины волны и предсказать, приведет ли поглощение света данной длины волны к расщеплению молекулы на атомы. Некоторые разделы элементарной физической химии в книге изложены подробнее, чем это было сделано в первом издании. Введена отдельная глава, посвященная биохимии. Значительной переработке подверглось изложение химии металлов. Рассмотрение вопросов, относящихся к химии металлов, начинается теперь с главы, в которой показаны характерные особенности металлов и сплавов и описаны методы добычи и очистки металлов. Затем следуют три главы, посвященные химии переходных металлов в первой главе рассмотрены скандий, титан, ванадий, хром, марганец и родственные им металлы во второй — железо, кобальт, никель, платиновые металлы в третьей — медь, цинк, галлий, германий и ближайшие к ним по свойствам металлы. В той или иной мере пересмотрено и большинство других глав. [c.10]

Рассмотренное строение двойного слоя характерно для собственных полупроводников, в которых нет ни объемных примесей (добавок), ни так называемых поверхностных состояний, обусловленных чаще всего адсорбцией чужеродных атомов. Часто полупроводник в качестве примеси содержит атомы такого вещества, благодаря которому резко увеличивается число свободных электронов п. Такие добавки называются донорами электронов. Для германия такой добавкой служит мышьяк. Поскольку произведение пр в присутствии доноров электронов остается постоянным [уравнение (28.3)1, то увеличение п приводит к соответствующему уменьшению числа дырок р = Поэтому [c.150]

Ядра атомов состоят из двух видов элементарных частиц — протонов и нейтронов, представление о таком строении ядра было впервые высказано и обосновано в 1932 г. Д. Д. Иваненко и Е. И. Гапоном (СССР) и Гейзенбергом (Германия). Протон — ядро атома легкого изотопа водорода Н — имеет положительный заряд, равный по абсолютной величине заряду электрона нейтрон — незаряженная частица. Массы протона и нейтрона почти одинаковы и близки к единице атомного веса. Они больше массы электрона соответственно в 1836,12 и 1838,65 раз. Заряд ядра определяется числом находяш,ихся в нем протонов сумма числа протонов 2 и нейтронов N массовое число А А = 2 -Ь /V. [c.11]

Строение претерпевает коренные изменения. Меняются характер и число химических связей между атомами, резко возрастает или уменьшается концентрация электронов проводимости и т. д. Таковы процессы плавления углерода (алмаза), кремния и германия. [c.283]

Другой возможный источник ошибок заключается в действии электронного пучка на объект. Изменение структуры пленки после электронной бомбардировки отмечено, например, для хлористого натрия [19]. Пленки германия, напыленные на коллодиевую подложку при комнатной температуре, являются аморфными [20, 21]. При нагревании их электронным пучком до 250—500° образуются кристаллы размером 100—200 A, которые в слоях толщиной 300—400 A и более при резком нагревании вследствие собирательной рекристаллизации превращаются в крупные кристаллы слоистого строения [21 ]. Дифракционные исследования показали, что слоистые кристаллы представляют собой двойниковые образования. [c.214]

Аналогия между всеми элементами этой группы выражается в том, что максимальная валентность их является одинаковой и равной четырем отличительные особенности заключаются в металлоидном характере углерода и кремния, незаполненной -электронной оболочке у элементов подгруппы титана и постепенном переходе от кремния к металлам — германию, олову и свинцу. Различие между этими элементами также проявляется в изменении характера связи, являющейся ковалентной для углерода, кремния, германия и олова (низкотемпературной модификации) и чисто металлической для аналогов титана и свинца. Металлический характер элементов в подгруппе германия возрастает сверху вниз. Таким образом, получается ряд элементов, где металлические свойства последовательно снижаются РЬ —> Зп Ое 31. Сходство и различие в строении атомов и характере связи обусловливает и различные виды взаимодействия с другими элементами периодической системы и, в частности, с кислородом. Эти элементы по подгруппам отличаются окисляемостью, свойствами кислородных соединений, образованием или отсутствием твердых растворов кислорода в металлах. [c.18]

Собственные и примесные полупроводники. Полупроводники, проводимость которых обусловлена ионизацией атомов чистого вещества (германия, кремния и т. д.), называются собственными. Полупроводники, у которых основную роль играет ионизация атомов легирующих добавок, называются примесными. В основе электрических характеристик тех и других лежат химические свойства соответствующих элементов, обусловленные их положением в периодической системе— в первою очередь строением электронных оболочек атомов. [c.430]

По внешнему электронному уровню, радиусам атомов и ионов группа делится на две подгруппы IVA — С, Si, Ge, Sn, Pb и IVB — Ti, Zr, Hf, Ku. По структуре предвнешнего электронного уровня главную подгруппу IVA можно разделить на два семейства С, Si к семейство германия. Величины / ат и Rkoh изменяются закономерно от С к РЬ, и, значит, строение предвяешнего электронного уровня мало сказывается на свойствах элементов. Главная роль принадлежит изменению размеров атома, т. е. электронам внешнего уровня. В IV группе ясно проявляется тенденция усиления металлических свойств с увеличением порядкового номера при сохранении подобия внешнего энергетического уровня электронов. Углерод типичный неметалл, кремний фактически тоже неметалл титан, сохраняя в свободном состоянии качества металла, в степени окисления -Ь4 образует связи ковалентного характера и в некоторых отношениях соединения его с этой степенью окисления похожи на элементы подгруппы IVA (Si, Ge и особенно Sn). Германий — полупроводник, а остальные элементы — металлы. Изменение степени окисления в соединениях элементов двух подгрупп IVA и IVB взаимно противоположно в главной подгруппе с увеличением порядкового номера устойчивость высшей степени окисления падает (для свинца более стабильно состояние +2), а в подгруппе т та-на растет. [c.326]

Одновременно раскрыта и причина деления элементов каждой группы периодической системы на главную и побочную подгруппы. У атомов элементов больших периодов после заполнения электронами подуровня наружного энергетического уровня очередные электроны размещаются на подуровне 3 второго снаружи энергетического уровня (стр. 41). Строение же наружного энергетического уровня в основном сохраняется у десяти элементов подряд. В каждой группе появляются элементы, в атомах которых строение наружного энергетического уровня не сходно с таковым для типических элементов группы. Например, структура наружного энергетического уровня у атомов типических элементов четвертой группы — углерода и кремния — пз пр у германия, олова и свинца — такая же структура — п8 пр -, у титана, циркония и гафния на наружном энергетическом уровне имеется только 2 -электрона (и ), а два электрона находятся на -подуровне второго снаружи энергетического уровня. Однако эти электроны принимают участие в образовании химической связи, поэтому максимальная валентность всех элементов этой группы одинакова и равна четырем. [c.51]

Наконец, при наличии малого энергетического зазора (рис. 54, б) валентные электроны, приобретающие под внешним воздействием, например, теплового, светового облучения дополнительную энергию (возбуждаются, как в атоме, см. рис. 8), оказываются способными преодолевать запрещенную зону (происходит перескок валентных электронов в зону проводимости), В результате повышается электронная проводимость вещества, что используется в технике (например, в фотодиодах). Вещества, электронное строение которых характеризуется узкими запрещенными энергетическими зонами, называются полупроводииками . К ним относятся, в первую очередь, кремний, германий, селен и теллур, а также некоторые соединения, например GaAs, InP, ZnTe. [c.149]

Представления о структуре атома коренным образом изменились в течение первых двух десятилетий XX столетия в результате работ трех ученых — Нильса Бора, Вернера Гейзенберга и Эрвина Шредингера. Нильс Бор, работавший в Дании, ввел представление о том, что электроны вокруг ядра вращаются по круговым орбитам. Его теория хорошо объясняла строение водорода, однако встречалась с серьезными затруднениями в случае других атомов, поскольку электрон не движется по орбите, подобно твердому шарику. Вернер Гейзенберг в Германии высказал предположение о волновой природе движения электронов. Точного положения электронов определить нельзя, поскольку для такого определения положения электрона во времени и пространстве потребовались бы воздействия, которые приводили бы к возбуждению электрона и тем самым изменяли его положение. Это ограничение точности определения местоположения любого объекта известно как принцип неопределенности Гейзенберга. Эрвин Шредингер, также работавший в Германии, сформулировал волновые уравнения, описывающие движение электронов вокруг ядер. Этим устранялись жесткие ограничения, существовавшие для строго определенных круговых орбит Бора. Принималось, что электроны распределены по орбиталям или группам орбиталей. Строго говоря, термин орбиталь является математическим представлением для описания движения электрона ори вращении вокруг ядра. Для наглядности [c.267]

Близкие к концепции резонанса представления были развиты Ингольдом (теория мезомерии) [60] в Англии и Арндтом (теория промежуточного состояния) [61] в Германии в конце двадцатых годов настоящего столетия. Ингольд и Арндт считали, что истинное строение соединений, содержащих ароматические циклы или сопряженные связи, является промежуточным между теми предельными структурами, которые можно представить формулами, пользуясь правилом валентности и приняв во внимание последовательность расположения атомов в молекуле, установленную химическим путем. При этом Ингольд рассматривал состояние таких молекул как состояние электронного вырождения невозмущенных структур . Например, бензол Ингольд рассматривал, как вырождение двух невозмущенных структур Кекуле, акролеин—как вырождение двух следующих структур [c.117]

В главную подгруппу IV группы входят углерод, кремний, германий, олово и свинец. Различие в структуре электронных оболочек позволяет разделить эти элементы на два семейства семейство углерода (С, Si), в котором у атомов под валентными оболочками находятся оболочки соответствующих инертных газов, и семейство германия (Ge, Sn, F b) с JS-элек-тронными подвалеитными оболочками. Такое различие в строении атомов, резко сказывающееся на свойствах элементов в первых двух группах периодической системы, к III и IV группе сглаживается, что и оправдывает включение элементов этих обоих семейств в главную подгруппу. Все же некоторое различие в ходе изменения химических и каталитических свойств в обоих семействах делает целесообразным рассмотрение их в отдельности. [c.334]

Особенности строения электронных оболочек атомов элементов IV группы обусловливают способность их проявлять переменную валентность (степень окисления). Но если углерод и кремний образуют главным образом соединения, где они четырехвалентны, то для германия, олова и свинца в равной мере возможны и двух- и четырехвалентное состояния, причем устойчивость двухвалентного состояния повышается от германия к свинцу. Это объясняется тем, что у меньших по объему атомов углерода и кремния (и в какой-то мере германия) легко осуществляется 5р -гибридизация, вследствие чего образуется четыре равноценные ковалентные связи. С ростом радиуса атомов склонность орбиталей к гибридизации уменьшается, а удаление неспареиных электронов с р-орбиталей олова и свинца осуществляется легче, чем спаренных электронов с 5-орбиталей. [c.184]

Химикам следовало бы уделять больше внимания исследованиям твердой фазы [1, 2], значение которой не ограничивается одним лишь гетерогенным катализом. На теоретическое изучение электронного строения твердой фазы затрачено много усилий, причем это относится как к неметаллам, так и к металлам. Среди неметаллов различают молекулярные кристаллы (например, твердый пентан, бром, многочисленные органические соединения), ковалентные кристаллы (например, алмаз, германий) и ионные кристаллы (например, Na l, USO4). [c.321]

Атомные характеристики Атомный номер 32, атомная масса 72,59 а е м, атомный объем 13,64-]0- мкмоль, атомный радиус 0,139 нм, ионный радиус Ое2+ 0,065 им, Ое + 0,044 им. Электронное строение свободного атома германия 45 р2. Потенциалы ионизации 1 (эВ) 7,88 15,93 34,21. Электроотрицательиость 2,0. Кристаллическая решетка ге.рмання — кубическая типа алмаза с периодом а = 0,5657 нм. Энергия кристаллической решетки 328,5 мкДж/кмоль. Координационное число 4. Каждый атом германия окружен четырьмя соседними, расположенными на одинаковых расстояниях в вершинах тетраэдра. Связи между атомами осуществляются спаренными валентными электронами. При высоких давлениях (13,0 ГПа) германий может перейти в тетрагональную сингонию с.параметрами а = 0,593 им, с = 0,698 им, с/а= 1,18. [c.214]

Элементарный германий, так же как и кремний, представляет собой полимер со структурой алмаза. Расаоложенный в периодической системе элементов рядом с кремнием, германий обладает одинаковым с ним электронным строением и свойствами. [c.414]

В основном состоянии атомы элементов подгруппы германия имеют строение внешних электронных оболочек 4s4p (Ge), 5s p (Sn), 6s 6p (Pb) и двухвалентны. Возбуждение четырехвалентных состояний Ge(4s4p ) и Sn(5s5jB требует затраты [c.131]

Свойства элементов и простых веществ закономерно изменяются в подгруппе с ростом радиуса атомов и уменьшением энергии ионизации, как это можно видеть из табл. 27. Азот и фосфор — типичные неметаллы, т. е. кислотообразователи. Различия в строении предвнеш-него электронного уровня у атомов фосфора и мышьяка меньше сказываются на изменении свойств элементов, чем при переходе от кремния к германию в IVA-подгруппе. У мышьяка сильнее выражены неметаллические свойства. У сурьмы неметаллические и металлические свойства проявляются приблизительно в одинаковой степени. Для висмута характерно преобладание металлических (основных) свойств. [c.339]

Интересно, что атомарно-чистая поверхность следующего элемента IV группы — германия оказалась совершенно инертной к химической адсорбции сверхсухого Оз, что мы связываем с низкой активностью 45р-электронов Ое (эффект Сэдвигжса). Отсутствие количественных данных об относительных поверхностных концентрациях атомов 51 3е) в различных гибридных состояниях и однозначной информации о строении поверхности заставляет критически относиться к результатам многочисленных квантовохимических расчетов на поверхностях 81 и Ое. Благодаря высокой плотности ПС на атомарно-чистых поверхностях 81 и Ое становится практически неприменимым метод эффекта поля, Наиболее информативный метод исследования энергетического спектра ПС и его изменения при адсорбции. Широко используемые для этих целей методы фотоэлектронной и рентгеновской спектроскопии имеют свои ограничения. Благодаря использованию в них жесткого электромагнитного излучения на поверхности могут протекать процессы фотоадсорбции и фотодиссоциации адсорбированных молекул, что существенно искажает информацию о механизме адсорбционных взаимодействий. [c.54]

Строение внешних электронных оболочек атомов-рассматриваемых элементов Т1 ЗсШз , 2г 4 25 2 , 4 145 20 2 являясь аналогами германия, олова и свинца в состоянии ш =0, Т1, 2г и Н проявляют черты сходства с ними в состоянии йу = 4. На одном примере это показывает рис. 3.101. Из него также видно, что свойства соединений элементов в ряду С — 81 — Тг— 2г — Н изменяются монотонно (аналогичная закономерность наблюдается в П1 группе элементов, см. рис. 3.98). [c.504]

При изучении связи между цветностью и строением окрашенных веществ давно уже ощущалась недостаточность обычных структурных формул для изображения окрашенных органических соединений и для описания их своРюгв. Это обстоятельство повело к ряду попыток применить представления об осцилляционных структурах (А. Байер в Германии, А. Е. Порай-Кошиц в СССР) и даже к представлениям о делении валентности (М. А. Ильинский) или дроблении связей (Кауфман). В этом проявлялось своего рода интуитивное предвидение представлений о различиях в легкости возбуждения а- и и-связей и смещения в них электронной плотности. [c.370]

Инфракрасная абсорбция также может принести много данных о структуре металлоорганических соединений, которые в свою очередь полезны для синтезов. Можно привести пример из химии оловоорганических соединений. Несколько лет назад нами обнаружено [8], что при гидролизе хлорида диметилолова в воде получаются положительные двузарядные ионы строения (СНз)25п2+ и что они образуют нерастворимые хроматы, фосфаты, иодаты и бензоаты. По своей растворимости и внешнему виду эти соли близко напоминают соответствующие соединения бария и неорганического двухвалентного олова 5п2+. Характерная для большинства органических соединений олова зр -гид,-ридизация, очевидно, исчезает в ионе (СНз)25п2+, но остается неясным, соответствует ли его поведение известной инертной паре -электронов в двухвалентных германии, олове, свинце и [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология