Germani
El germani (llatí: Germanium) és un element químic en número atómico 32, i símbol Ge pertanyent al periodo 4 de la taula periòdica dels elements.[1][2]
És un semimetal blanc grisáceo, lluent, dur i trencadiç en el grup del carbono, químicament similar al seu grup veí, el silici i el estany. El germani pur és un semiconductor en una apariència similar al silici elemental. De la mateixa manera que el silici, el germani reacciona naturalment i forma complexos en el oxigen en la naturalea.
El germani apareix rara volta en alta concentració, raó per la que va ser descobert relativament vesprada en l'història de la química. El germani s'ubica prop del quinquagèsim lloc en abundància relativa dels elements en la corfa terrestre. En 1869, Dmitri Mendeléyev va predir la seua existència i algunes de les seues propietats a partir de la seua posició en la seua taula periòdica, i va cridar a l'element ekasilicio. Casi dos décades despuix, en 1886, l'alemà Clemens Winkler va trobar el nou element, junt en argent i sofre, en un mineral poc comú cridat argirodita. Encara que el nou element s'assemblava una miqueta al arsènic i al antimoni en apariència, les proporcions de combinació en els composts varen coincidir en les prediccions de Mendeleyev per a un parent del silici. Winkler va nomenar a l'element en honor al seu país, Alemània (en llatí, Germania). Hui en dia, el germani s'extrau principalment de la esfalerita (el mineral principal de zinc), encara que també es recupera comercialment dels minerals d'argent, plom i coure.
El germani elemental s'utilisa com semiconductor en transistors i atres components electrònics. Històricament, la primera década de l'electrònica de semiconductors es va basar completament en germani. En l'actualitat, els principals usos finals són els sistemes de fibra òptica, l'òptica infrarroja, les aplicacions de cèlules fotoeléctricas i els diodos emissors de llum (LED). Els composts de germani també s'utilisen para catalisadors de polimerisació i recentment han trobat us en la producció de nanocables. Este element forma una gran cantitat de composts d'organogermanio, com el tetraetilgermanio, útils en química organometálica. El germani es considera un element crític per a la tecnologia.[3]
No es creu que el germani siga un element essencial per a cap organisme viu. S'estan investigant alguns composts orgànics complexos de germani com a possibles productes farmacèutics, encara que cap ha tingut èxit fins ara. De la mateixa manera que el silici i l'alumini, els composts de germani naturals tendixen a ser insolubles en aigua i, per lo tant, tenen poca toxicitat oral. No obstant, les sals de germani solubles sintètiques són nefrotóxicas i els composts de germani sintètics químicament reactius en halógenos i hidrogen són irritantes i tòxics.
Característiques principals
[editar | editar còdic]
És un semimetal, de color blanc grisáceo lustroso, trencadiç, que conserva la lluentor a temperatures ordinàries. Presenta la mateixa estructura cristalina que el diamant i resistix als àcits i álcalis.
Forma gran número de composts òrguens metàlics i és un important material semiconductor utilisat en transistorés i foto detectors. A diferència de la majoria de semiconductors, el germani té una menuda banda prohibida (band gap) per lo que respon de forma eficaç a la radiació infrarroja i pot usar-se en amplificadors de baixa intensitat.
Aplicacions
[editar | editar còdic]Les aplicacions del germani es veuen llimitades pel seu elevat cost i en molts casos s'investiga la seua substitució per materials més econòmics.
- Fibra òptica.
- Electrònica: radarés i amplificadorés de guitarres elèctriques usats per a recrear sons de la primera época del roc and roll; aleacions de germanato de silici (SiGe) en circuits integrats d'alta velocitat. També s'utilisen composts sandwich Si/Ge per a aumentar la movilitat dels electrons en el silici (streched silicon).
- Òptica de infrarrojos, en forma de metal, ya que és opac en la zona de la llum visible, pero transparent en el infrarrojo, entre 2 i 25 micrómetros.[4] Espectroscopis, sistemes de visió nocturna i atres equips.
- Lents, en alt índex de refracció, d'àngul ample i para microscopis.
- En joyeria s'usa l'aleació Au en 12 % de germani.
- Com a element endurecedor del alumini, magnesi i estany.
- Quimioteràpia.
- El tetracloruro de germani és un àcit de Lewis i s'usa com catalisador en la síntesis d'polímero (PET). Actualment, est és el seu us principal.[4]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Garritz, Andoni (1998). Química, Pearson Educació, pp. 856. ISBN 978-9-68444-318-1.
- ↑ Parry, Robert W. (1973). Química: fonaments experimentals, Reverte, pp. 703. ISBN 978-8-42917-466-3.
- ↑ “Critical Metals Ga, Ge and In: Experimental Evidence for Smelter Recovery Improvements” (en) . Minerals 9 (6): 367. Bibcode: 2019Mine....9..367A.
- ↑ 4,0 4,1 Calvo Rebollar, Miguel (2019). Construint la Taula periòdica, Prames, Saragossa, p. 276-278. ISBN 978-84-8321-908-9.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Germanio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.