Германий простые вещества

Германий, олово, свинец. В ряду Ge—Sn—РЬ усиливаются металлические свойства простых веществ, хотя типичные [c.287]

Некоторые простые вещества (кремний, германий, серое олово) -имеют кристаллические решетки, принадлежащие к структурному типу алмаза (ячейка такой решетки изображена на рис. 1.85). [c.148]

Элементы подгруппы германия германий — олово — свинец. Простые вещества, их получение и свойства. Валентность в соединениях. Окиси и гидроокиси двухвалентных элементов. Амфотерный характер их. Наиболее важные соли и их химические свойства. Двуокиси олова и свинца. [c.235]

Германий — простое вещество в твердом виде имеет структуру алмаза. В жидком состоянии осуществляется более плотная упаковка, поэтому при плавлении германия плотность его увеличивается. [c.186]

Изменение структуры в ряду С—РЬ соответствует изменению их физических свойств. Кремний, германий и а-олово — полупроводники, а (3-олово и свинец — металлы. Изменение типа химической связи в ряду С (алмаз) — РЬ от ковалентной до металлической сопровождается понижением твердости веществ. Алмаз — самый твердый из всех простых веществ, довольно твердые и хрупкие кремний и германий, свинец же легко прокатывается в топкие листы. [c.188]

Германий занимает промежуточное положение. В соединениях эти элементы проявляют степени окисления +4 и +2. Формула простейших водородных соединений — ЭН4, причем связи Э—Н ковалентны и равноценны вследствие гибридизации 8- и р-орбиталей с образованием направленных под тетраэдрическими углами 8р -орби-талей. Свойства атомов и простых веществ приведены в таблице 28. [c.129]

Простые вещества (483). 2. Соедииения со степенью окисления германия, олова и свинца —4 и соединения с металлической связью (485). 3. Соединения германия (IV), олова (IV) и свинца (IV) (486). [c.669]

Изменение структуры простых веществ в ряду Ое — 5п — РЬ соответствует изменению их физических свойств. Так, германий (АЕ = = 0,78 эВ) и а-олово (АЕ 0,08 эВ) — полупроводники, а Р-олово [c.422]

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]

Соединения со степенью окисления германия, олова и свинца Усиление в ряду простых веществ Ое—5п—РЬ металлических [c.425]

Из экспериментальных значений атомных функций распределения для многих моноатомных жидкостей вычислены координационные числа, которые несколько отличаются от аналогичных величин для твердой фазы. Для большинства простых веществ плавление сопровождается увеличением объема и координационные числа в жидкой фазе меньше, чем в кристаллической, У некоторых элементарных веществ (висмут, германий) плавление сопровождается уменьшением объема, В этом случае координационное число в жидкой фазе больше, чем Б кристалле. Сказанное подтверждается следующими данными, где сопоставлены (п ж) координационные числа в кристалле и в жидкой фазе для области температур, близкой к температуре плавления гелий (12 8,4), неон (12 8,6), аргон (12 10,5), ксенон (12 8,5), литий (14 [c.229]

Полимеры трехмерного строения. Высокомолекулярные вещества, обладающие трехмерным остовом, если это простые вещества, вроде алмаза, германия, кремния, или несложные соединения, вроде кварца 8162, представляют собой правильные кристаллы. Но уже такие соединения, как кремнезем, при сравнительно быстром отвердевании образуют аморфное вещество (стекло). Аморфное, стеклообразное состояние характерно для веществ, в строении которых имеется трехмерный остов, связанный прочными направленными межатомными связями. [c.42]

В ряду Ое — 8п — РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий серебристо-белого цЕ ета, по внешнему виду похож на металл, но имеет алмазоподобную решетку. Олово полиморфно, существующая в обычных условиях р-модифи-кация ( белое олово) устойчива выше 13,2°С это — серебристо-белый металл тетрагональной структуры с октаэдрической координацией атомов. При охлаждении белое олово переходит в а-модификацию ( серое олово) со структурой типа алмаза (пл. 5,85 г см ). Переход Р- в а-модификацию сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентри-рованного куба. [c.483]

Главное значение для техники имеют полупроводники простые вещества ( элементарные полупроводники). Среди них на первом месте стоят кремний и германий. Используются также селен и олово (серое). [c.458]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

Изменение структуры простых веществ в ряду Ое — 8п — РЬ соответствует изменению их физических свойств. Так, германий (А =0,78 эв) и а-олово (А =0,08 эв) — полупроводники, а Р-олово и свинец — металлы. Изменение типа химической связи от преимущественно ковалентной к металлической сопровождается понижением твердости простых веществ. Так, германий довольно тверд и хрупок, свинец же легко прокатывается в тонкие листы. [c.483]

ЧИСТОЕ ВЕЩЕСТВО - простые вещества или соединения, жидкости, сплавы, смеси, содержащие примеси в таком количестве, которое не влияет на характерные свойства основного вещества. Предельное содержание примесей определяется свойствами, получением или использованием веществ и, как правило, составляет доли процента, даже меньше. Современная наука и техника предъявляют очень высокие требования к чистоте вещества. Например, в полупроводниках на сто миллионов атомов германия допускается лишь один атом примеси другого элемента (напр., бора). Ч. в. получают специальными методами зонной плавкой, вытягиванием монокристаллов и др. Определение Ч. в. отличается от определения чистоты реактивов химических. [c.286]

В кристаллической решетке полупроводников с собственной проводимостью число электронов равно числу дырок (п = р). Типичными полупроводниками среди простых веществ являются кремний, германий, селен, теллур. Некоторые другие простые вещества в кристаллическом состоянии также проявляют полупровод- [c.186]

Некоторые простые вещества (кремний, германий, серое олово) имеют кристаллические решетки, принадлежащие к структурному типу алмаза, ячейка такой решетки изображена на рис. 1.78. В решетке алмаза каждый атой углерода связан четырьмя ковалентными связями с четырьмя другими атомами углерода. Ячейка этой решетки построена следующим образом. К 14 атомам, составляющим гранецентрированное кубическое расположение, добавляется еще 4 атома. Последние располагаются внутри куба в центре тетраэдров, образованных атомом, находящимся в вершине куба, и его тремя ближайшими соседями, расположенными в центрах граней. Координационное число атомов в решетке алмаза равно 4. [c.159]

Полупроводниковые свойства кремния, германия и некоторыя других простых веществ и соединений элементов IV группы периодической системы определяются прежде всего особенностями их электронной структуры и характером связи атомов в кристаллической решетке. Они имеют тетраэдрическую кристаллическую решетку каждый атом связан с четырьмя другими атомами ковалентной связью. При образовании этой связи происходит как бы перекрывание электронных орбит атомов и зр -гибридизация связей. Все связи становятся равноценными в любом тетраэдрическом направлении. Вследствие этого электроны сравнительно прочно связаны с атомами свободных электронов, способных проводить ток, насчитывается примерно [c.94]

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества с электронной проводимостью, величина электропроводности которых лежит между электропроводностью металлов и изоляторов. Характерной особенностью П. является положительный температурный коэффициент электропроводности (в отличие от металлов). Электропроводность П. зависит от температуры, количества и природы примесей, влияния электрического поля, света и других внешних факторов. К П. относятся простые вещества — бор, углерод (алмаз), кремний, германий, олово (серое), селен, теллур, а также соединения — карбид кремния, соединения типа filmen (инднй — сурьма, индий — мышьяк, галлий — сурьма, алюминий — сурьма), соединения двух или трех элементов, в состав которых входит хотя бы один элемент IV—VII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева, некоторые органические вещества — полицены, азоаромати-ческие соединения, фталоцианин, некоторые свободные радикалы и др. К чистоте полупроводниковых материалов предъявляют повышенные требования, например, в германии контролируют примеси 40 элементов, в кремнии — 27 элементов и т. д. Тем не менее некоторые примеси придают П. определенные свойства и тип проводимости, а потому и являются необходимыми. Содержание примесей не должно превышать 10 —Ш %. П. применяются в приборах в виде монокристаллов с точно определенным содержанием примесей. Применение П. в различных отраслях техники, в радиотехнике, автоматике необычайно возросло в связи с большими преимуществами полупроводниковых приборов — они экономичны, надежны, имеют высокий КПД, малые размеры и др. [c.200]

В свободном виде элементы IVA-группы-твердые простые вещества, их металлический характер увеличивается от С к РЬ. По физическим свойствам углерод в свободном виде (алмаз и графит) относится к неметаллам (у графита обнаруживаются некоторые признаки металлов) кремний и германий проявляют промежуточные свойства (полупроводники) олово и свинец-типичные металлы (проводники). В ряду напряжений Sn и РЬ стоят непосредственно перед водородом. [c.146]

Структуры простых веществ элементов IV группы (углерод, кремний, германий, серое слово, но не свинец) соответствуют правилу Юм-Розери и имеют координационное число четыре. [c.276]

Олово существует в двух полиморфных модификациях, причем низкотемпературная (a-Sn — серое олово) обладает кристаллической решеткой типа алмаза и полупроводниковыми свойствами, а высокотемпературная ( -Sn — белое олово), хотя и представляет собой металл по физическим свойствам, тем не менее кристаллизуется в малохарактерной для металлов тетрагональной структуре. С химической точки зрения олово ближе примыкает к германию, чем к свинцу, но металлический характер этого элемента выражен более ярко, чем у германия. Единственным типичным металлом в этой подгруппе является свинец. В виде простого вещества он кристаллизуется в плотноупакованной ГЦК структуре с координационным числом 12. В своих соединениях он выступает в основном в качестве катионообразователя. [c.215]

И свиь ец — металлы. Изменение типа химической связи от преимущественно ковалентной к металлической сопровождается понижением твердости простых веществ. Так, германий довольно тверд и хрупок, свннед же легко прокатывается в тонкие листы. [c.423]

Полупроводниковыми свойствамп мо1 ут обладать все кристаллы с нометаллическимп связями, хотя они наиболее отчетливо проявляются у вен есгв с ковалентными связями малой энергии. Из простых веществ полупроводниковые свойства в обычных условиях проявляют кремний, германий, селен, теллур, бор. Из сложных веи1еств особый интерес представляют соединения, имеющие алмазоподобную кристаллическую решетку, [c.109]

В ряду Ое—8п—РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий—серое металлоподобное вещество. Хотя германий внещне похож на металл, он имеет алмазоподобную структуру. Олово в обычных условиях существует в виде (3-модификации (белое олово). Это серебристо-белый металл, имеющий кристаллическую решетку с искаженно октаэдрической координацией атомов. При охлаждении ниже температуры 13,2 °С белое олово переходит в а-модификацию (серое олово) с алмазоподобной структурой. Этот переход сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрированного куба (к.ч. = ]2). [c.188]

Характер изменения энтрогн и простых веществ в зависимости от атомного Еюмера элемента противоположен изменению их температур плавления (рис. 100). В периоде энтропия вначале уменьшается, а затем возрастает. Это соответствует переходу от мягкого 1Г1елочного металла к твердым ковалентным неметаллам (алмаз, кремний) и полуметаллам (германий, сурьма), а в конце периода к одноатомным благородным газам. [c.190]

Характеристика элементов IVA-группы. К IVA-rpynne элементов, помимо типических, относятся элементы подгруппы германия Ge, Sn и Pb. Их валентная электронная конфигурация (ns np в невозбужденном состоянии) обусловливает возможность проявления свойств и катионо- и анионообразователей. Кроме того, эти элементы непосредственно примыкают к границе Цинтля справа и число валентных электронов достаточно для образования структур с ковалентной связью у соответствующих простых веществ с координационными числами согласно правилу Юм-Розери 8—N. Действительно, для гомоатомных соединений (кроме свинца и -олова) характерна кристаллическая решетка типа алмаза с координационным числом 4. Однако преимущественно ковалентная связь и кристаллах соединений в действительности реализуется далеко не всегда. Причиной этого является вторая особенность IVA-группы, заключающаяся в том, что здесь наиболее рельефно прослеживается изменение свойств от типично неметаллических (С) до металлических (РЬ). Поэтому тяжелые представители этой группы (РЬ, Sn), т. е. элементы с большой атомной массой, характеризуются плотно-упакованными структурами в свободном состоянии. [c.214]

Как структура атомов неметаллических элементов сказывается на структуре образуемых ими простых веществ Какие во.зможны способы сочетания атомов друг с другом, если до завернюния внешнего мектронного слоя атомов недостает а) одного 6) двух в) трех г) четырех лектромов Г]ред-скажите структуру криптона, брома, селена, мышьяка и германия. [c.191]

Различия В структуре простых веществ сказываются также на их взаимной растворимости. Германий и кремний неограниченно растворяются друг в друге В жидком и твердом состоянии Ое, 5п и РЬ друг с другом твердых растворов не образуют, а дают эвтектику. Так, сплав состава 73,9% 5п и 26,1% РЬ имеет т. пл. 18ГС. [c.483]

Усиление в ряду простых веществ Ое — Зп — РЬ металлических свойств проявляется также в их отношении к металлам. Подобно кремнию германий и его аналоги с магнием образуют соединения состава Mg2Э (рис. 213). Называются они соответственно германид. [c.485]

Теплотой образования называется тепловой эффект реакции образования данного соединения из простых веществ, отвечающих, как правил о, н а и б о л ее устойчивому состоянию простого вещества при стандартных условиях (например, газообразный кислород, кристаллический иод, кристаллический германий, металлический кальций и др.). Такой выбор стандарти- зации предусматривает, что теплоты образования простых веществ при стандартных условиях (р=1,0Ы0 Па и Г=298,15 К) равны нулю. [c.30]

Для германия и олова наиболее характерно валентное состояние со степенью окисления 4-4, а для свинца — со степенью окисления 4-2. Различную стабильность состояний 4-4 и 4-2 для этих элементов иллюстрирует опыт по окислению кислородом соответствующих простых веществ. Так, при сжигании германия, олова и свинца в атмосфере кислорода образуются, с одной стороны, двуокиси германия (IV) и олова (IV) (ОеОа и ЗпОа) и, с другой стороны, окись свинца (II) (РЬО). В то время как соединения двухвалентных германия и олова проявляют восстановительные свойства, соединения четырехвалентного свинца — сильнейшие окислители. Другая важная для общей характеристики подгруппы тенденция — п.зменеиие кислотно-основных свойств химических соединений. Обычно для этой цели рассматривают свойства окислов и гидроокисей. Поскольку элементы главной подгруппы IV группы образуют два ряда окислов (и гидроокисей), различающихся и по кислотно-основным свойствам, и по окислительно-восстановительной стабильности, удобно охарактеризовать эти тенденции в одной схеме (на примере гидратов окисей) [c.185]

Значение периодического закона. Открытие Д. И. Менделеевым периодического закона имеет огромное значение для развития химии. Периодический закон обобщил большое число при-)одных закономерностей, он явился научной основой химии. Трежде всего удалось систематизировать богатейший, но разрозненный материал, накопленный к тому времени поколениями химиков, по свойствам элементов и их соединений, уточнить многие понятия, например понятия химический элемент и простое вещество . К моменту открытия периодического закона были известны 63 элемента. Менделеев предсказал существование многих не известных к тому времени элементов скандия (экабор), галлия (экаалюминий) и германия (экасицилий). [c.29]

При образовании гомоатомных соединений (простых веществ) все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей взаимодействующих атомов, исключаются. Поэтому в простых веществах не реализуются полярные, а тем более преимущественно ионные связи. Следовательно, в простых веществах осуществляется лишь металлическая и ковалентная связь. Следует при этом учесть и возможность возникновения дополнительного ван-дер-ваальсов-ского взаимодействия. Преобладание вклада металлической связи приводит к металлическим свойствам простого вещества, а неметаллические свойства обусловлены преимущественно ковалентным взаимодействием. Для образования ковалентной связи взаимодействующие атомы должны обладать достаточным количеством валентных электронов. При дефиците валентных электронов осуществляется коллективное электронно-атомное взаимодействие, приводящее к возникновению металлической связи. На этой основе в периодической системе можно провести вертикальную границу между элементами П1А- и 1УА-групп, слева от которой располагаются элементы с дефицитом валентных электронов, а справа — с избытком. Эта вертикаль называется границей Цинтля Ее положение в периодической системе обусловлено тем, что в соответствии с современными представлениями о механизме образования ковалентной связи особой устойчивостью обладает полностью завершенная октетная электронная 5 /гр -конфигурация, свойственная благородным газам. Поэтому для реализации ковалентного взаимодействия при образовании простых веществ необходимо, чтобы каждый атом пмел не менее четырех электронов. В этом случае возможно возникгювение четырех ковалентных связей (5/) -гибридизация ), что и реализуется у элементов 1УА-группы (решетка типа алмаза у углерода, кремния, германия и а-олова с координационным числом 4). Если атом имеет 5 валентных электронов (УА-группа), то до завершения октета ему необходимо 3 электрона. Поэтому он может иметь лишь три ковалентные связи с партнерами (к. ч. 3). В этом случае кристалл образован гофрированными сетками, которые связаны между собой более слабыми силами. Получается слоистая структура, в которой расстояние между атомами, принадлежащими одному слою, намного меньше, чем между атомами различных слоев (черный фосфор, мышьяк, сурьма) [c.29]