Германий строение атома

Группа 1Уа (С, З , Ое, Зп, РЬ). Алмаз плавится при 4000—4100° под давлением 10—20 кбар, но данных о его строении в жидком состоянии нет, хотя полагают, что он превращается в металл. Экспериментальных данных о структуре жидкого кремния также нет что же касается структуры жидкого германия, то установлено, что он плавится с возрастанием координационного числа с 4 до 8 (см. табл. 41). Единственное возможное объяснение этого, данное нами в 1960 г. [162, 212], заключается в том, что плавление сопровождается разрушением ковалентных связей и переходом всех четырех валентных электронов в зону проводимости, вследствие чего ионы германия приобретают конфигурацию с внешней ортогональной -оболочкой. Экспериментальные значения коэффициента Холла (табл. 40) и оптические свойства жидкого германия соответствуют четырем свободным электронам. Наличие таких ионов у германия, сближенных до перекрытия шести вытянутых -облаков, благодаря высокой концентрации электронного газа (4 эл/атом) приводит к тому, что каждый ион стремится иметь координацию 8, свойственную в твердом состоянии объемноцентрированной кубической структуре. О разрушении ковалентных связей при плавлении германия и переходе его в металлическое состояние свидетельствуют чрезвычайно большой прирост энтропии (см. рис. 108) при плавлении и резкое скачкообразное возрастание электропроводимости. Совершенно идентично изменение свойств германия и кремния, а также тот факт, что оба элемента имеют весьма близкие ионизационные потенциалы и что ион кремния обладает внешней 2р -оболочкой, позволили утверждать [162, 212], что кремний, подобно германию, должен плавиться с изменением координационного числа с 4 до 8 , [c.248]

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

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]

Строение и физические свойства. Атом германия в GeF., имеет неподеленную электронную пару это, по-видимому, сказывается па геометрии молекулы. В настоящее время нет экспериментальных данных о строении и состоянии GeFg в газовой фазе. Если в газовой фазе GeFo мономолекулярен, то, согласно представлениям о ковалентности связей Ge—F, молекула должна быть угловой, с углом F—Ge—F, либо близким к 90" (участие в связях только р-электронов германия), либо равным примерно 120° (гибридизация с неподе-ленной парой s-электронов). [c.44]

От чего же зависит тип решетки для каждого твердого тела При образовании кристалла, составляющие его частицы, выбирают такую решетку, чтобы энергия взаимодействия между ними была возможно больше. В зависимости от природы взаимодействия все решетки могут быть разделены на атомные, металлические, ионные и молекулярные. Атомные решетки состоят из атомов, связанных гомеополярными (ковалентными) связями (например, кристаллические решетки углерода, серы, фосфора). Поэтому число соседей каждого атома в такой решетке (координационное число) определяется валентностью атома. Так, валентность углерода (а также кремния и германия) равна четырем, поэтому алмаз и другие кристаллы элементов IV группы имеют тетраэдрическую структуру. В центре тетраэдра находится атом, связанный гомеополярно (а-связями) с четырьмя соседними атомами, расположенными в четырех вершинах тетраэдра. Таким образом, алмаз по своему строению примыкает к ряду жирных углеводородов (метан, этан, пропан и т.д.) и представляет собой как бы огромный, разветвленный углеводород, в котором все атомы водорода замещены атомами углерода. Другая модификация (разновидность) кристаллов, образованных атомами углерода — графит, примыкает к ароматическим углеводородам. Графит состоит из огромных параллельных друг другу плоскостей. В каждой плоскости атомы углерода образуют связанные между собой шестиугольники так, что каждый атом имеет три соседа. Связи между этими соседями являются о-связями, а перпендикулярно к этим плоскостям направлены я-связи, которые перемещаются вдоль всей плоскости. Этим определяется электропроводность графита (в отличие от алмаза), осуществляющаяся вдоль кристаллических плоскостей. В графите параллельные плоскости сравнительно слабо связаны между собой молекулярными силами, что приводит к легкости их сколь- [c.324]

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]

Валентные кристаллы (алмаз, карборунд, германий и др.) имеют такое строение кристаллической решетки, при котором число атомов, окружающих данный атом решетки, равно его валентности. Эти кристаллы образуются из легких элементов периодической системы. [c.44]

Для количественного определения чаще всего применяют обработку навески германийорганического соединения смесью серной и азотной кислот сначала на холоду, затем при нагревании прокаливают до постоянного веса и определяют германий в виде двуокиси германия [2, 3]. В некоторых случаях рекомендуют для разложения металлоорганического соединения применять смесь серной кислоты и перекиси водорода [4]. Было показано [5, 6], что для соединений, в которых атом германия связан с двумя или более атомами галоида или кислорода, надежным способом разложения является сплавление навески с едким кали или натром в никелевой бомбе при нагревании до 700—750° С в течение 40—50 мин. Наиболее трудно разлагаемыми являются тетраалкильные соединения германия, для количественного разложения которых рекомендуют сплавление вещества с едким натром и содой (1 1) в герметически закрытой никелевой бомбе при температуре 920—940° С в течение 1,5—2 час. Этот метод применим также для разложения германийорганических соединений любого строения, включая полимеры. Ошибка метода + 0,4 абс. %. [c.162]

По природе связи твердые тела могут быть разбиты на четыре группы — ионные, атомные, молекулярные и металлические рещетки. Гомеополярные связи между атомами в атомных рещетках определяют координационное число (число валентностей) и расположение соседних атомов в соответствии с направлением валентностей. В алмазе атомы углерода имеют 4о-связи. Эти связи направлены к вершинам тетраэдра, в центре которого находится атом углерода. Подобное строение имеют и другие элементы четвертой группы периодической системы (германий, кремний, серое олово). [c.342]

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]

В качестве еще одного примера винилирования, приводящего непосредственно к олигомеру, можно указать на реакцию межд п-торет-бутилфенолом и jHj в атмосфере азота при 160° С и давлении 13 ат в присзпгствии 10% нафте-ната цинка [94, 117]. Продукт реакции, являвшийся, как предполагалось, поли-2-окси-5-тпрет-бутилстиролом, был назван корезин . Он производился в количестве 100 т в месяц и применялся как клей для синтетического каучука. Этот был очень ценный продукт для производства шин из буна-каучука в Германии во время войны. Позже его стали считать продуктом конденсации следующего строения [118] [c.48]

Резкое падение парамагнетизма при увеличении содержания германия от 6 до 8 ат. % связано, по-видимому, с ассоциацией структурных единиц ОеЗе4/2, обусловливающей микронеодно-родное строение стекол. [c.65]

Общим для трех исследованных систем является наличие области максимальных значений парамагнетизма Ван-Флека. Для составов с максимальными значениями парамагнитной составляющей получены также экстремальные значения парамет-)0Б электропроводности и других физико-химических величин. 4з анализа полученных экстремальных значений следует, что стекла указанных составов характеризуются статистическим распределением структурных единиц АзЗез/г, АзЗз/г и ОеЗе4/г в полимерных цепях и циклах стеклообразных селена и серы. Такое распределение приводит к нарушению правильности чередования структурных единиц, нарушению исходного ближнего порядка и вносит тем самым дополнительную асимметрию в строение электронных оболочек атомов. Стекла в системе Аз—Зе с содержанием 9 ат. % мышьяка, в системе Аз—3 с содержанием мышьяка 12 ат. % и в системе Се—Зе с содержанием 6—7 ат, % германия имеют наименьшую степень [c.73]

В связи с этим следует упомянуть об одном интересном явлении, обнаруженном при исследовании внутреннего строения Земли. Оказалось, что платность Земли на глубине, равной приблизительно половине земного радиуса, скачкообразно возрастает с 5 до 10 г см (в центре Земли плотность равна 12,2 г1см ). Советский згченый А. Ф. Ка-пусткнский предположил, что это изменение плотности, происходящее под давлением около двух миллионов атмос- р, связано с переходом веществ земного ядра в металлизированное состояние. В пользу этого предположения свидетельствуют установленные в последние годы многочисленные факты возникновения металлической проводимости у веществ-неметаллов при давлении в десятки и сотни тысяч атмосфер. Так, сера приобретает металлическую электропроводность при давлении около 400 ООО ат, селен — при 125 ООО ат, кремний — при 160 ООО ат, германий — при 120 ООО ат для получения металлического йода требуется приложить давление около 220000 аг. Теоретические расчеты приводят к предположению, что водород приобретает металлические свойства при 18 млн. ат. Следует, однако, отметить, что электрические сбойства многих элементов обнаруживают более сложную зависимость от давления. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология