Germanium (Ge)
Element 32 · Halbmetall · 72.63 u
Elektronen pro Schale: 2, 8, 18, 4
Germanium war der Halbleiter der ersten Transistoren, bevor Silicium es verdrängte. Für Glasfaseroptik und Infrarotoptik ist es zurückgekehrt, weil Silicium dort nicht mithalten kann.
Der allererste Transistor, 1947 bei Bell Labs gebaut, bestand aus Germanium, nicht aus Silicium.
- Ordnungszahl
- 32
- Atommasse
- 72.63 u
- Elektronenkonfiguration
- [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p²
- Gruppe · Periode · Block
- 14 · 4 · p
- Oxidationsstufen
- −4, +2, +4
- Elektronegativität
- 2.01 (Pauling)
- Schmelzpunkt
- 938 °C
- Siedepunkt
- 2,833 °C
- Dichte
- 5.323 g/cm³
- Zustand bei 20 °C
- Fest
- Erscheinungsbild
- Graulich-weißes, sprödes Halbmetall
- Entdeckung
- Clemens Winkler, 1886
Kohlenstoffgruppe
Wofür es verwendet wird
- Kerne von Glasfaserkabeln
- Infrarot-Nachtsichtoptik
- Schnelle SiGe-Chips
- Katalysatoren für Polymerisation
Atomstruktur
Ein neutrales Germanium-Atom hat 32 Protonen und 32 Elektronen. Sein häufigstes Isotop trägt etwa 41 Neutronen, woraus sich die Massenzahl 73 ergibt. Ändert sich die Zahl der Neutronen, entsteht ein anderes Isotop; ändert sich die Zahl der Protonen, entsteht ein anderes Element.
Diese Elektronen füllen die Schalen von innen nach außen: 2, 8, 18, 4. In Orbitalschreibweise lautet das [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p².
3D electron orbitals
See where Germanium's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.
Position im Periodensystem
Entdeckung und Name
Germanium wurde von Clemens Winkler im Jahr 1886 entdeckt. Der Name geht auf Lateinisch Germania, „Deutschland" zurück.
Weiter erkunden
Atommasse nach IUPAC/CIAAW; physikalische Eigenschaften nach PubChem (US National Library of Medicine). Werte, die nie gemessen wurden, erscheinen als „nicht gemessen", nicht als Schätzung.
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Häufig gestellte Fragen
Wie hoch ist die Atommasse von Germanium?
Das Standardatomgewicht von Germanium beträgt 72.63 u, veröffentlicht von der Kommission für Isotopenhäufigkeit und Atomgewichte der IUPAC.
Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat Germanium?
Germanium hat 32 Protonen, denn die Ordnungszahl ist genau die Zahl der Protonen und macht ein Atom überhaupt erst zu Germanium. Ein neutrales Atom hat ebenso viele Elektronen, also 32. Die Zahl der Neutronen hängt vom Isotop ab; das häufigste hat etwa 41, denn 73 − 32 = 41.
Wie lautet die Elektronenkonfiguration von Germanium?
Die Elektronenkonfiguration von Germanium ist [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p². Die Elektronen verteilen sich 2, 8, 18, 4 auf 4 Schalen.
Ist Germanium ein Metall?
Nicht ganz. Germanium ist ein Halbmetall: Es steht auf der Treppenstufe zwischen Metallen und Nichtmetallen und zeigt Eigenschaften von beiden — genau das macht Halbmetalle für die Halbleiterindustrie interessant.
In welcher Gruppe und Periode steht Germanium?
Germanium steht in Gruppe 14 (Kohlenstoffgruppe), Periode 4, im p-Block. Die Gruppe ist die Spalte, die Periode die Zeile.
Welche Ladung hat Germanium?
Germanium bildet meist 4+ / 2+-Ionen. Über alle Verbindungen hinweg zeigt Germanium dabei die Oxidationsstufen −4, +2, +4.
Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Germanium?
Germanium schmilzt bei 938 °C und siedet bei 2,833 °C. Bei Raumtemperatur ist Germanium fest.
Wofür wird Germanium verwendet?
Kerne von Glasfaserkabeln, Infrarot-Nachtsichtoptik, Schnelle SiGe-Chips, Katalysatoren für Polymerisation. Germanium war der Halbleiter der ersten Transistoren, bevor Silicium es verdrängte.
Wer hat Germanium entdeckt, und woher kommt der Name?
Germanium wurde 1886 von Clemens Winkler entdeckt. Der Name geht auf Lateinisch Germania, „Deutschland" zurück.