Свойства элементарного германия

Химические свойства. Элементарные германий, олово и свинец химически также довольно сильно отличаются от типичных металлов. Особенно это проявляется в их низкой электрохимической активности. [c.201]

СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТАРНОГО ГЕРМАНИЯ [c.10]

Свойства элементарного германия [c.13]

Охрана труда. Элементарный германий и его окисные соединения не токсичны. Однако в виде пыли они вызывают раздражение дыхательных путей. Поэтому для них установлена предельная допустимая концентрация в воздухе 2 мг/м . Тетрахлорид германия под действием влажного воздуха выделяет токсичный дым. Его концентрация в воздухе не должна превышать 1 мг/м . Токсическими свойствами обладают германоводороды. [c.204]

В качестве примера глубокой аналогии физических и физикохимических свойств элементарных кремния и германия следует отметить образование непрерывных твердых растворов в системе 81—Ое и близкое к линейному изменение параметров элементарных ячеек твердых растворов. Широкая кристаллохимическая аналогия кремния и германия в существенной мере переносится и на их окисные производные. Так, в системе ЗЮг— ОеОг обнаружены непрерывные твердые растворы между кварцевыми формами кремнезема и двуокиси германия [23]. [c.173]

В книге описаны химические, физико-химические и электрохимические свойства, а также аналитическая химия элементарного германия и его соединений. Приведены краткие сведения о сплавах германия. Описаны главные сырьевые источники и современные методы получения германия из руд, а также методы получения германия полупроводниковой степени чистоты. Рассмотрены основные области применения германия и его соединений. [c.2]

Физиологические и токсикологические свойства германия изучены, в основном, для препаратов двуокиси и гораздо хуже — элементарного германия. Для млекопитающих минимальная однократная летальная доза двуокиси германия колеблется от 300 до 700 мг на 1 кг массы [618]. [c.392]

В целом, оценивая токсикологические свойства двуокиси и элементарного германия, можно сделать вывод, что они мало токсичны, практически не локализуются в тканях, легко удаляясь через почки [c.392]

Углерод и кремний являются элементами с ярко выраженным неметаллическим характером — кислотообразующими элементами. Германий — также кислотообразующий элемент правда, в двухвалентном состоянии это свойство у него выражено крайне слабо. Элементарный германий причисляют к металлам. Олово и свинец по своим физическим свойствам — типичные металлы. В своих соединениях четырехвалентное олово является преимущественно кислотообразующим элементом двухвалентное олово амфотерно. [c.402]

В своей повседневной деятельности исследователь и инженер-химик никогда не имеют дела с готовыми чистыми веществами. Наоборот, часто им приходится прилагать большие усилия и затрачивать огромные средства, чтобы получить чистые вещества, столь необходимые для работы. В настоящее время некоторые области техники просто не развивались бы, если бы не были найдены способы получения сверхчистых продуктов. Так, без особо чистых веществ (элементарных германия, кремния, индия и др.) нельзя было бы получить материалы для полупроводниковых устройств. При переработке этих веществ требуется аппаратура, сделанная также из чистейших конструкционных материалов (графита, кварца, окиси алюминия и т. д.), так как малейшие нежелательные примеси неизбежно будут переходить из реакционных сосудов в очищаемое вещество и лишать его ценных технических свойств. [c.7]

В этой главе рассматриваются элементы трех групп периодической системы IПА-группы бора, IVA-группы углерода и группы VA — сурьма и висмут. Атомы их характеризуются застройкой электронами р-подуровня наружного уровня. У этих элементов, за исключением алюминия, восстановительная способность выражена сравнительно слабо. В свободном состоянии они характеризуются свойствами, отличающимися от свойств типичных металлов. Некоторые из соответствующих элементарных веществ (кремний, германий) являются полупроводниками, иные (бор, алмаз) отличаются большой твердостью. Значение в современной технике как элементарных веществ, так и некоторых соединений этих элементов очень велико. [c.170]

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]

Первые два элемента — типичные неметаллы. У германия появляются некоторые черты металличности. Свинец — типичный металл. От углерода к свинцу ослабляются окислительные и усиливаются восстановительные свойства атомов. У соединений четырехвалентных элементов по тому же ряду усиливаются окислительные свойства, а у соединений двухвалентных элементов ослабляются восстановительные свойства. Углерод в виде алмаза — диэлектрик. Кремний, германий и а-олово — типичные полупроводники, имеющие алмазный тип кристаллической решетки (см. рис. 45). У металлического р-олова тетрагональная элементарная ячейка. У свинца ячейка типа К-12. [c.286]

Элементарный углерод существует в двух кристаллических формах — в виде алмаза (который уже обсуждался в гл. 10) и графита. Структура алмаза с тетраэдрическими углами между связями, образуемыми гибридизованными 5р -орбиталя-ми, присуща и другим элементам IV группы. Однако можно заранее предвидеть, что по мере увеличения длины связей твердость кристаллов со структурой алмаза должна уменьшаться. В ряду элементов IV группы тетраэдрической структурой алмаза обладают углерод, кремний, германий и серое олово межатомные расстояния увеличиваются в этом ряду от 1,54 А у углерода до 2,80 А у серого олова. По этой причине прочность связей уменьшается от очень большой у алмаза до очень слабой у серого олова. Серое олово представляет собой настолько мягкое вещество, что существует в форме микрокристаллов или просто порошка. Для элементов IV группы с кристаллической структурой типа алмаза характерно наличие диэлектрических свойств (другими словами, они являются изоляторами) и других ярко выраженных неметаллических свойств. [c.398]

Рассмотрим прежде всего структуру льда — обычной его модификации, именуемой лед 1 (в отличие от других полиморфных форм, коих не менее 8, — они существуют при повышенном давлении [41]). Лед 1 гексагонален, каждый атом кислорода в решетке расположен в центре тетраэдра, в вершинах которого находятся соседние атомы О. Расстояния О—О равны 2,76 А (ср. стр. 198). Каждая молекула HgO связана с четырьмя соседними водородными связями. В элементарную ячейку входят четыре молекулы. Решетка льда рыхлая, с множеством пустот, так как ее координационное число (т. е. число ближайших соседей) мало — оно равно четырем. Поэтому лед легче своего расплава. Это свойство льда не уникально, им обладают также кристаллы алмаза, кремния и германия, имеющие сходное строение. [c.202]

После выделения элементарного фтора Муассаном [14] в конце прошлого столетия было обращено внимание на исключительные свойства фтора и его соединений. Вследствие необходимости специальной техники и отсутствия применяемого в настоящее время лабораторного оборудования работы в области химии фтора велись только отдельными смелыми личностями. Среди них, прежде всего, можно назвать самого Муассана и его учеников и последователей во Франции, Руффа с сотрудниками в Германии и Свартса в Бельгии. Интерес к эТой области химии стал возрастать примерно с 1920 г. Проведенные работы указали на возможность использования фторсодержащих соединений для целого ряда практических целей и стимулировали интерес к химии фтора в начале войны вопрос о возможности применения фторсодержащих соединений подвергся практическому рассмотрению [c.21]

Детально были охарактеризованы смолы большой группы нефтей месторождений Западной Германии [39]. На основании данных по элементарному составу и свойствам этих веществ было сделано заключение, что они представляют самостоятельную группу органических соединений, входящих в состав нефтей и отличающихся по составу и свойствам от углеводородной части нефти. Содержание смол в нефтях этой группы колеблется от 10 до 21%. [c.448]

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]

Полупроводником называют твердое вещество, промежуточное по свойствам между металлическими проводниками, с одной стороны, и непроводниками (изоляторами)—с другой. Он характеризуется относительно высоким отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, в то время как для металлов этот коэффициент положителен, что позволяет легко различать два типа проводников. В подавляющем большинстве случаев в качестве полупроводникового материала используется элементарный кремний. Германий используется вместо кремния только в особых случаях. [c.552]

Большинство элементов периодической системы может быть введено в состав стеклообразного селенида мышьяка в очень малом количестве (0,1—4,0 ат. %). При этом они не оказывают существенного влияния на электропроводность и другие свойства стеклообразного селенида мышьяка. К числу таких элементов относится большинство металлов основных и дополнительных подгрупп, за исключением меди, таллия и элементарных полупроводников — германия и кремния. [c.201]

Углерод и кремний являются элементами с ярко выраженным неметаллическим х щитетрои — кислотообразующими элементами. Германий — также кислотообразующий элемент правда, в двухвалентном состоянии это свойство у пего выражено крайне слабо. Элементарный германий причисляют к металлам. Олово и свинец по своим физическим свойствам — типичные металлы. В своих соединениях четырехвалентное олово является преимущественно кислотообразующим элементом двухвалентное олово амфотерно. У свинца и в четырехвалентном состоянии кислотный характер окисла выражен слабо двухвалентный свинец преимущественно образует основания, хотя способность к кислотообразованию у него еще исчезает не полностью. [c.449]

Извлечение германия осуществляется преимущественно в виде летучего соединения ОеСЦ, которое после тщательной очистки от посторонних примесей гидролизуется с образованием двуокиси герма ния высокой чистоты, последняя восстанавливается водородом до элементарного германия. Для повышения степени чистоты германия, в соответствии с требованиями полупроводниковой электроники, его подвергают металлургической очистке методами зонной плавки или направленной кристаллизации с последующим получением в виде монокристаллов. Эти методы основаны на различной растворимости примесей в жидком и твердом германии. Плавление германия осуществляется в атмосфере защитного газа Нг, N2, Не, Аг. Для придания германию определенных электрических свойств в расплав чистого германия при вытягивании монокристаллов вводят в незначительном количестве (10 —10 1зт. %) донорные (Аз, 5Ь, Р) или акщапторяые (В, А1, (За, 1п) примеси. [c.103]

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 периодической таблице, показанной на рис. 14-8, кристаллы элементарных веществ подразделяются на металлические, ковалентные каркасные и молекулярные. В табл. 14-1 устанавливается зависимость между координационным числом атомов в кристалле и структурой элементарных твердых веществ. Большинство элементов кристаллизуются с образованием какой-либо металлической структуры, в которой каждый атом имеет высокое координационное число. К металлам отнесены и такие элементы, как олово и висмут, кристаллизующиеся в структуры со сравнительно низким атомным координационным числом, но все же обладающие ярко выраженными металлическими свойствами. Светлоокрашенная область периодической таблицы включает элементы со свойствами, промежуточными между металлами и неметаллами. Хотя германий кристаллизуется в алмазоподобную структуру, в которой координационное число каждого атома равно только 4, по некоторым из своих свойстг он напоминает металлы. [c.605]

Вещества, построенные из атомов промежуточных элементов, — элементарные металлоиды (бор, углерод, кремний, фосфор, германий, мышьяк, сурьма, теллур). Характеризуются проч-ггымн кристаллическими решетками атомного типа (преимущественно нелетучи и тугоплавки) и наличием полупроводниковых свойств. [c.111]

Если типичные свойства металлов определили их применение в качестве конструкционных материалов, то для механической обработки металлов потребовались материалы — инструментальные и абразивные — с иными свойствами. Инструментальные и абразивные материалы должны отличаться от конструкционных (металлических) материалов большей механической прочностью, твердостью, термической и химической стойкостью. Оказалось, что такие свойства могут иметь вещества, кристаллические решетки которых в отличие от металлических относятся к атомному типу. Такой тип крис1аллических решеток встречается у элементарных веществ и простых соединений, образованных химическими элементами промежуточного характера, к которым относятся бор, углерод, кремний, германий, сурьма. Электрические свойства веществ, образованных последними тремя элементами, дали возможность использовать их также и в качестве полупроводниковых материалов. Таким образом, промежуточные элементы и их соединения разрешили проблему изыскания инструментальных, абразивных и полупроводниковых материалов. [c.213]

Элементарные кремний и германий представляют собой полупроводниковые материалы, которые в настоящее время очень широко применяются для производства транзисторов, термистеров, фотоэлементов и других деталей радиоэлектроники, радио- и электротехники. Электропроводность кристаллических германия и кремния (и других полупроводников) в значительной степени обусловлена ничтожными примесями атомов других элементов, замещающих атомы германия и кремния в их кристаллических решетках. Появление некоторого числа свободных слабосвязанных электронов или электронных вакансий, так называемых дырок, придает кристаллам полупроводниковых материалов свойство избирательной проводимости отрицательной — электронной — или положительной — дырочной. Электропроводность полупроводников определяется не только природой и концентрацией примесных элементов (которая, вообще говоря, обычно бывает очень мала атома примеси на 10 —10 атомов основного элемента), но и физическими [c.104]

По химическому составу полупроводники весьма разнообразны. К ним относятся элементарные вещества, как, например, бор, графит, кремний, германий, мышьяк, сурьма, селен, а также многие оксиды ( uaO, ZnO), сульфиды (PbS), соединения с индием (InSb) и т. д. и многие соединения, состоящие более чем из двух элементов. Известны и некоторые органические соединения обладающие полупроводниковыми свойствами. Таким образом, к полупроводникам относится очень большое число веществ. Обусловлены полупроводниковые свойства характером химической связи (ковалентным, или ковалентным с некоторой долей ионности), типом кристаллической решетки, размерами атомов, расстоянием между ними, их взаиморасположением. Если химические связи вещества носят преимущественно металлический характер, то его полупроводниковые свойства исключаются. Зависимость полупроводниковых свойств от типа решетки и от характера связи ясно видна на примере аллотропных модификаций углерода. Так, алмаз — типичный диэлектрик, а графит — полупроводник с положительным температурным коэффициентом электропроводности. То же у олова белое олово — металл, а его аллотропное видоизменение серое олово — полупроводник. Известны примеры с модификациями фосфора и серы. [c.298]

Некоторые элементарные вещества и среди них в первую очередь германий отличаются полупроводниковыми свойствами. Эти свойства обусловлены особым состоянием электронов в кристаллической решетке полупроводников. Германий по структуре кристаллов напоминает алмаз. Каждый атом германия связан с четырьмя другими ковалентными связями. Однако в отличие от алмаза в кристаллах германия валентные электроны закреплены непрочно и под влиянием нагревания или облучения могут, возбуждаясь, отрываться от связываемых ими атомов и свободными уходить в междуузлия решетки. Наличие таких свободных электронов в кристаллах германия сообщает ему некоторую электронную проводимость. При переходе электрона в свободное состояние у данного атома остается свободная орбиталь, так называемая д ы р к а . Эта дырка может заполниться при перескоке валентного электрона соседнего атома, в котором тогда возникает новая дырка. Если при наложении электрического поля свободные электроны будут передвигаться к положительному полюсу, то дырки будут передвигаться к отрицательному полюсу. Это передвижение дырок, равносильное передвижению положительных зарядов, сообщает кристаллам германия еще так называемую дырочную проводимость. В совершенно чистом германии в каждый данный момент число дырок равно числу свободных электронов. Это обусловливает равное значение электронной (п) и дырочной р) проводимости в общей электропроводности чистого германия, значение которой очень невелико. Однако соотношение между числами свободных электронов и дырок в кристалле германия можно изменить. Если в германий ввести даже очень незначительную примесь, например мышьяка, в атомах которого на наружном уровне находится пять электронов, то в кристаллической решетке твердого раствора замещения число свободных электронов окажется больше числа дырок и электронная проводимость в этом случае будет играть решающую роль. Наоборот, если ввести в германий примесь галлия, на наружном уровне атомов которого имеется только три электрона, то число дырок в кристаллической решетке раствора замещения станет превышать число свободных электронов и решающая роль будет уже принадлежать дырочной проводимости. Однако в случае образования с элементарным полупроводником твердого раствора внедрения примесь активного металла усиливает элек- [c.205]

Вещество будет обладать полупроводниковыми свойствами, если в данном состоянии обеспечиваются условия образования насыщенных парноэлектронных связей хотя бы у одного из компонентов (у анионообразователя). В элементарных полупроводниках ковалентная связь образуется заполнением 5- и /з-орбиталей всех атомов. Эти полупроводники подчиняются так называемому правилу октета 8—М, согласно которому атом в ковалентном кристалле имеет 8—N ближайших соседей (уУ — номер группы Периодической системы). Так, кремний, германий и а-олово имеют координационное число 4 (Л = 4), для полупроводниковых модификаций фосфора, [c.318]

Правило октета позволяет определить размещение элементарных полупроводников и компонентов полупроводниковых соединений в Периодической системе. В самом деле, насыщенные ковалентные связи могут существовать в кристаллах Si, Ge, a-Sn, Р, As, Sb, S, Se, Те, I2, которые расположены компактной группой на границе между типичными металлами и неметаллами. В химическом отношении, следовательно, элементарные полупроводники, как правило, обладают амфотерными свойствами. Наиболее ярко выражены полупроводниковые свойства у элементов IV группы, кристаллизующихся в структуре алмаза с тетраэдрической ориентацией атомов. Полупроводниковые свойства характерны и для бинарных соединений, составные элементы которых равноотстоят от элементов IV группы (AiiiB ",AiiB "i, АШ " ). Сумма номеров групп, в которых находятся компоненты этих соединений, равна восьми, что соответствует общему количеству валентных электронов на формальную единицу. По этому признаку формируются так называемые изо-электронные ряды кремния, германия и серого олова [c.319]

Если учесть, что разница между полупроводниками и диэлектриками только количественная, то можно сказать, что наличие только металлической связи между атомами исключает полупроводниковые свойства вещества (из этого не надо делать вывода о том,что в обычных условиях металлическая составляющая связи в полупроводниках полностью отсутствует). Для полупроводников типичны ковалентные и ионно-ковалентные связи. Музер и Пирсон отмечают, что в составе всех известных неорганических полупроводников всегда есть неметаллические атомы какого-либо из элементов IVA — VIIА подгрупп. Зонная теория не объясняет этого факта. Собственно полупроводниками являются элементарные вещества этих групп (углерод, кремний, германий, а-олово, некоторые модификации 4юсфора, мышьяка, сурьмы, селен, теллур). Сюда надо отнести и бор. Некоторые черты полупроводниковых свойств имеют сера и иод. Слева и снизу от этих элементов в системе находятся металлы, а выше и правее — типичные диэлектрики. [c.255]

Многие соединения мышьяка и сурьмы находят применение в полупроводниковой технике, при синтезе соединений класса А В , где верхние индексы соответствуют номеру групп Периодической системы. Такие соединения (GaAs, InSb, InAs) имеют такое же количество электронов в элементарной кристаллической ячейке, как германий и кремний, поэтому они обладают близкой шириной запрещенной зоны (см. раздел 6.9.3) и похожими полупроводниковыми свойствами. [c.158]

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]

Прочное химически стойкое моноволокно саран имеет ограниченное специальное применение (стр. 93). Учитывая ряд ценных свойств сополимера, было бы целесообразно готовить нити из многих тонких элементарных волокон. Такая пряжа могла бы использоваться в текстильном производстве для выработки тканей. Получение подобных волокон на шприцмашине затруднительно. Прядение можно проводить из растворов сополимера по мокрому или Сухому способу. Имеется краткое сообщение о работах, проводившихся в Германии, по получению волокна из раствора сополимера хлористого винилидена (92,5%) и этилакрилата (7,5%) в тетрагидрофуране . [c.103]

Некоторые соединения ионного типа, являясь стехиометрическими соединениями, содержат не дефекты структурного типа, а ноны, находящиеся в двух различных валентных состояниях. Примером такого типа соединений являются Рез04 (магнетит) и С03О4. В элементарной ячейке магнетита содержится 32 иона кислорода и 24 полол<ительных иона железа, из них 8 ионов Fe + и 16 ионов Fe +. Электронная проводимость, а также магнитные и оптические свойства этих соединений объясняются легкостью переходов между двух- и трехвалентными катионами. Такие соединения являются полупроводниками с собственной проводимостью. Проводимость является их природным свойством, а не обусловлена введением примесей (допоров или акцепторов), как это наблюдается, например, в кристаллах кремния или германия. [c.468]