Химические свойства германия и кремния

Элементы IVА-группы. Эту группу Периодической системы составляют элементы углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец РЬ. Электронная конфигурация внешнего уровня их атомов ns np . В соединениях эти элементы проявляют характерные степени окисления (+11) и (+IV). По электроотрицательности и химическим свойствам элементы С и Si относятся к неметаллам, элементы Ge, Sn и РЬ-к амфотерным элементам, металлические свойства которых возрастают при увеличении порядкового номера и уменьшении степени окисления. [c.146]

Германий представляет собой твердый серебристый белый полуметалл удельного веса 5,323 при 20° С. Это типичный полупроводник. Химические свойства германия близки к свойствам кремния и олова. [c.69]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДА, КРЕМНИЯ И ГЕРМАНИЯ [c.230]

В 26 было показано, что на границе соприкосновения двух различных тел возникает электрический заряд, вызванный выравниванием электрохимических потенциалов электронов или ионов в соприкасающихся телах. Поверхность и объем одного и того же кристалла обладают неодинаковыми физико-химическими свойствами и могут поэтому рассматриваться как два находящихся в контакте разнородных тела. Ниже мы рассмотрим поверхностные свойства полупроводников на примере германия и кремния. [c.204]

О методах получения и химических свойствах кремний-, германий- и олово органических соединений, особенно соединении с ненасыщенными углеводородным-остатками, например с витальными и этнпилънымн радикалами, см. обзор [140] [c.659]

Химические свойства ионов титана(IV), циркония(IV) и гафния (IV) напоминают свойства ионов урана, церия, олова, свинца, германия и кремния той же степени окисления свойства ионов титана(III) обнаруживают общность с ионами V(III), Fe(III) и Al (III). Имея почти одинаковые атомные и ионные радиусы вследствие лантаноидного сжатия (2г 0,145 нм Hf 0,144 нм 2г + 0,074 нм Hf+ 0,075 нм), цирконий и гафний очень похожи друг на друга по химическим свойствам. Цирконий и гафний образуют всегда общие минералы. Наиболее удобными технологическими методами разделения циркония и гафния являются ионный обмен или жидкостная экстракция. [c.609]

Сравните основные физические и химические свойства германия и кремния.. [c.79]

Подгруппа титана образует побочную подгруппу переходных элементов IV группы периодической системы. Различие в каталитических свойствах элементов подгруппы титана и главной подгруппы, в частности, кремния, германия, олова, невелики сходство со свойствами элементов последней подгруппы, а также с элементами подгруппы алюминия проявляется настолько, что имеет смысл рассмотреть подгруппу титана в первой части справочника, непосредственно после главных подгрупп III и IV групп периодической системы. Основные физико-химические свойства элементов представлены в табл. VII. 1 [438]. [c.404]

Б последние годы появилось несколько тысяч работ, посвященных химии и физике полупроводниковых материалов. Накопление большого экспериментального материала позволило установить связь между электрическими свойствами германия, кремния и других полупроводников и их структурой, а также характером химической связи между атомами. Это позволило, в свою очередь, классифицировать полупроводниковые соединения по их структуре и дало возможность предсказывать полупроводниковые свойства еще не исследованных материалов, а также создавать новые полупроводниковые материалы с заданными электрическими свойствами. [c.72]

Рассмотрение табл. 7-2 показывает, что Менделееву удалось очень точно предсказать физические и химические свойства недостававшего в его системе эле.мента. Этому элементу отводилось место в периодической таблице под кремнием, 81, и над оловом, 8п. Физические свойства германия представляют собой как раз нечто среднее между свойствами кремния и олова. Для предсказания химических свойств экасилиция Менделеев воспользовался также данными о закономерном изменении свойств в триаде фосфор-мышьяк-сурьма (8Ь), являющейся в периодической таблице правым соседом триады кремний-экасилиций-олово. [c.310]

А-группу периодической системы Д. И. Менделеева составляют р-элементы углерод, кремний, германий, олово и свинец. Атомы этих элементов на внешнем энергетическом уровне содержат ио 4 электрона в состоянии чем объясняется сходство их химических свойств. [c.216]

Как следует из данных табл. 13.7, р-элементы IVA-группы можно разделить на неметаллы С, Si, Ge и металлы Sn и РЬ. Химические свойства углерода см. гл. 15. Кремний и германий — классические элементарные полупроводники, их свойства см. 13.4. Однако, поскольку кремний широко применяется в металлургии черных и цветных металлов, а также в строительстве в виде кисло- [c.411]

Химические свойства р-металлов IVA-группы. В соединениях олово и свинец сходны по свойствам с кремнием и германием, но металлический характер у олова и свинца сказывается сильнее и более характерными оказываются соединения, соответствующие степени окисления +2. [c.421]

В подгруппу углерода входят углерод, кремний, германий, олово и свинец. 0 р-элементы IV группы периодической системы Д. И. Менделеева. Их атомы на внешнем уровне содержат по четыре электрона — (п, 2 табл. 11.1), чем объясняется сходство их химических свойств. [c.205]

Рассмотрим влияние химически адсорбированного кислорода и паров воды на полупроводниковые свойства германия. Окисленная поверхность германия, содержащая оксид и гидроксид, проницаема для водных паров. На поверхности раздела между германием и оксидным слоем молекулы воды отдают электроны германию и образуют Н+-ИОНЫ, а гидроксильные группы связываются с поверхностными атомами германия. Процесс образования Н+-ИОНОВ резко возрастает при большой концентрации дырок вблизи поверхности. При этом энергетические уровни непосредственно под поверхностью полупроводника настолько искажаются, что, например, приповерхностные участки базовой области германиевого триода от эмиттера до коллектора могут превращаться в материал л-типа и базовый слой окажется зашунтированным. Очевидно, окончательные этапы изготовления прибора должны проходить в сухом воздухе и р—/г-переходы должны быть герметизированы. В оксидном слое у поверхности раздела с полупроводником Н+-ионы способны перемещаться. В определенных условиях Н+-ионы захватывают электроны из объема германия, уменьшая тем самым число свободных электронов. При этом изменяются объемный заряд в полупроводнике, проводимость и другие электрические свойства. Подобные процессы происходят и на кристаллах кремния. [c.311]

Свойства (табл. 26). Металлический характер простых веществ увеличивается от углерода к свинцу. По физическим свойствам простые вещества углерода — алмаз и графит — неметаллы (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов) кремний и германий проявляют промежуточные свойства, являясь полупроводниками олово и свинец — типичные металлы. По химическим свойствам С и Si — неметаллы в ряду Ge, Si, Pb увеличивается химическая активность их как металлов, причем у Ge преобладают еще неметаллические свойства, а у РЬ — металлические. [c.311]

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]

В предыдущих разделах главы рассматривались кристаллы алмаза и кремния. Рассмотри.м теперь зависимость между характером связи и структурой. энергетических зон для двух друпгх ковалентных кристаллов — германия и серого олова [186—188]. Как выяснится при этом в дальнейтиел , оценку (4.24) для резонансных интегралов в алмазе и кремнии по всей вероятности нельзя распространить на кристаллы германия и серого олова. Вместе с тем необходимые оценки резонансных интегралов нельзя извлечь из молекулярных данных, так как информация о физико-химических свойствах насыщенных соединений Се Х2 +2 и Sn X2 +2 пока еще более скудна, чем информация о силанах. Поэтому мы ограничимся качественной стороной вопроса, основываясь на данных общего характера о химических свойствах германня и олова. [c.144]

Однако некоторые авторы пришли к заключению, что электроотрицательность германия выше, чем электроотрицательность кремния [98, 211, 215, 216, 260]. Подобное заключение вызвано некоторыми аномальными химическими свойствами определенных соединений германия и кремния. Это явление рассмотрено Олредом и Роховом [3] и вкратце состоит в следуюшем [c.225]

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 примесньши. В основе электрических характеристик тех и других лежат химические свойства [c.453]

Вместе с углеродом и кремнием германий, олово и свинец составляют IVA группу периодической системы элементов. На наружном энергетическом уровне атомов этих элементов находится четыре электрона s p . Этим элементам свойственны обычно окислительные числа +2 и - -4, причем число +4 возникает вследствие перехода во время химических реакций одного из s-электронов на уровень р. Ввиду роста радиусов атомов и уменьшения энергии ионизации в группе IVA наблюдается усиление металлических свойств. Германий по электрическим свойствам явл яется полупроводником. Другие свойства металлов у него выражены очень слабо. В своих соединениях германий характеризуется ковалентным характером связей. Олово и свинец — металлы менее активные и типичные, чем металлы IA, ПА и IIIA групп. Это видно из преимущественно ковалентного характера связей в соединениях этих элементов, в которых их степень окисления +4. Также и во многих соединениях этих элементов, где их степень окисления +2, связи имеют смешанный характер. [c.208]

Подобно углероду и кремнию, германий образует цепочки путем пепосредственного соединения атомов. Существует гомологическая группа германоводородов G nHan+j, для которой описаны все члены до декагермана. По химическим свойствам все они подобны моногерману, но термически менее устойчивы. [c.190]

Общие химические свойства кремния и германия определяются положением этих элементов в таблице Менделеева. Кремний и германий находятся в четвертой группе таблицы, располагаясь соответственно в третьем и четвертом периодах. Во всех своих соединениях кремний и германий выступают как четырех- или двухвалентные элементы. При умеренных температурах (до 700 " К) и в особенности во влажных средах они образуют, как правило, четьЕрехвалентные соединения. Наоборот, нри высоких температурах (порядка 1300 " К) и в сухой атмосфере более типичными являются двухвалентные соединения рассматриваемых элементов. Химические связи в соединениях кремния и германия с элементами крайних групп таблицы Менделеева — полярные и обладают существенным дипольным моментом. Типичным для таких соединений является их взаимодействие с полярными молекулами других веществ и, в первую очередь, с молекулами воды. Соединения с чисто ионной связью для кремния и германия не известны. Следует, однако, иметь в виду, что некоторые полярные соединения рассматриваемых элементов могут частично диссоциировать на соответствующие положительные и отрицательные ионы. [c.92]

Объекты исследования, предлагаемые в работах, выбраны с учетом их физико-химических свойств и требований техники безопасности при работе в учебных лабораториях (сравнительно невысокие температуры плавления и давление пара). Кроме того, авторы старались использовать, по возможности, недавно изученные соединения, свойства которых представляют определенный интерес. Поэтому наряду с классическими полупроводниковыми материалами (германий, кремний, соединения типа ) рекомендуются такие фазы, как СиР , ОеАз, В .,Тез, и др. Для некоторых же традиционных материалов предлагаются нетрадиционные методы синтеза (например, синтез ОаР из расплава в висмуте). Это позволяет повысить интерес студентов к практическим занятиям, расширить их кругозор и внести элементы исследовательской работы в учебный процесс. В зависимости от специфики научных исследований кафедры и возможностей учебной паборатории могут быть использованы и другие объекты с аналогичными свойствами. [c.3]

Полупроводниковыми свойствами обладают кремний, германий, селен и ряд других простых веществ, а также химические соединения и интерметаллиды PbS, GaAs, InSb и т. д. Такие вещества называются собственными полупроводниками в отличие от веществ, в которых явление полупроводимости зависит от введенных примесей, — примесные полупроводники. [c.427]

Подгруппа углерода. Подгруппу углерода составляют элементы углерод, кремний, германий, олово и свинец (см. периодическуй) систему элементов Д. И. Менделеева). Атомы этих элементов на внешнем уровне содержат по 4 электрона, чем объясняется сходство их химических свойств. В соединениях эти элементы проявляют степень окисления, равную +4 и —4, так как их атомы могут отдавать и принимать по четыре электрона. Они проявляют также степень окисления, равную +2, причем последняя с увеличением заряда ядра становится более характерной. [c.254]

Среди материалов, обладающих электрическими свойствами, обычно рассматр йвают проводники, полупроводники и диэлектрики. Различия между ними определяются характером химической связи и структурой энергетических зон, возникающих в результате взаимодействия атомов или ионов, составляющих кристаллическую решетку. Энергетическая диаграмма полупроводникового кристалла в отличие от диэлектрика характеризуется более узкой полосой запрещенных энергий. Некоторые важнейшие полупроводниковые материалы для электронной техники уже были рассмотрены (германий, кремний, арсенид галлия). В то же время существует много перспективных соединений типа А В (А —Оа, 1п В -8Ь, Аз, Р) и А В1 (А11-2п, Сс1, Hg В -5, 8е, Те). Первые из них обладают исключительно высокой подвижностью носителей заряда, а вторые позволяют в широком интервале изменять ширину запрещенной зоны. Среди диэлектриков со специальными свойствами в первую очередь следует выделить сегнето- и пьезоэлектрические материалы для квантовой электроники, включая активные среды лазеров и мазеров. Первые из них склонны к поляризации только пол влиянием внешних механических воз- [c.164]

Было бы, однако, неправильным полагать, что в других разделах химии, в частности в неорганической, нет новых больших открытий и достижений. Развитие атомной промышленности, переход к реактивным двигателям в авиаций, потребности ракетной техники вызвали ловы-шенный интерес к синтезу химически стойких материалов, хладагентов, керамических и металлокерамических частей, способных сохранять высокую прочность и другие физико-химические качества при высоких температурах. Это привлекло внимание химиков-неоргаников к исследованию огнеупоров, синтезу новых тугоплавких веществ. Широкое изучение таких видов высокоэнергети-ческого топлива, как гидразин, ряда соединений бора и его производных, также привело в последнее время к быстрому росту новых, весьма перопективных ветвей неорганической химии кремнийорганической, фтороргани-ческой и бороргаяической химии. Бурный рост радиотехники и радиоэлектроники способствовал развитию химии полупроводников. Причем современная электроника требует создания полупроводниковых материалов с такими свойствами, которыми не обладают классические полупроводниковые элементы, такие, как германий, кремний, селен. [c.116]

Химические свойства гидридов германия изучены мало во многом они напоминают свойства гидридов кремния, хотя последние более стабильны. Моногерман можно хранить в стеклянных сосудах со смазанными шлифами [39]. Дигерман и тригерман растворяются в смазке и должны храниться в запаянных ампулах или в сосудах с ртутными затворами. [c.607]

Из элементов главной подгруппы IV группы только германий редкий элемент. Он занимает промежуточное положение между металлами и неметаллами, что определяет своеобразие его химических свойств. Его электронная формула 8 28 2р 35 Зр Зй Ч5Чр .Как и для соседних элементов подгруппы галлия, для элементов подгруппы германия характерна валентность IV и II устойчивость соединений, отвечающих валентности II, при переходе от германия к свинцу увеличивается. В 1870 г. Д. И. Менделеев предсказал существование аналога кремния — экасилиция — и описал его свойства. Менделеев предполагал, что этот элемент может быть найден в минералах титана и циркония. В 1885 г. на одном из рудников Саксонии был найден новый минерал, названный аргиродитом. В следующем году К. Винклеру удалось выделить из этого минерала неизвестный элемент, который он принял за аналог сурьмы. Однако когда было опубликовано сообщение об этом открытии, Менделеев и одновременно с ним В. Рихтер и Л. Мейер сообщили Винклеру, что открытый им элемент является в действительности экасилицием, что впоследствии подтвердилось исследованиями самого Винклера. Винклер просил Менделеева дать согласие назвать вновь открытый элемент германием (в честь родины Винклера), на что Менделеев прислал положительный ответ. [c.154]

Как следует из данных табл. 123, р-элементы IV группы можно разделить на неметаллы С, 81, Ое и металлы 8п и РЬ. Химические свойства углерода см. гл. XII—XIII. Кремний и германий — классические элементарные полупроводники, их свойства см. 11.4. Однако, поскольку кремний широко применяется в металлургии черных и цветных металлов, а также в строительстве в виде своих кислородных соединений, он будет рассмотрен ниже как химический элемент, дающий целый ряд ценных соединений и как полупроводник. [c.413]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология