Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Германий и его характеристики

Общая характеристика германия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Германий – тридцать второй элемент Периодической таблицы. Обозначение – Ge от латинского «germanium». Расположен в четвертом периоде, IVA группе. Относится к полуметаллам. Заряд ядра равен 32.

Общее содержание германия в земной коре составляет 0,0007% (масс.). Минералы, содержащие германий в сколько-нибудь значительных количествах, крайне редки.

В компактном состоянии германий имеет серебристый цвет (рис. 1) и по внешнему виду похож на металл. При комнатной температуре он устойчив к действию воздуха, кислорода, воды, соляной и разбавленной серной кислот.

Германий. Внешний вид и его характеристики

Рис. 1. Германий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса германия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии германий существует в виде одноатомных молекул Ge, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 72,630.

Изотопы германия

Известно, что в природе германий может находиться в виде пяти стабильных изотопов 70Ge (20,55%), 72Ge (20,55%), 73Ge (7,67%), 74Ge (36,74%) и 76Ge (7,67%). Их массовые числа равны 70, 72, 73, 74 и 76 соответственно. Ядро атома изотопа германия 70Ge содержит тридцать два протона и тридцать восемь нейтронов, остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные радиоактивные изотопы германия с массовыми числами от 58-ми до 86-ти, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 68Ge с периодом полураспада равным 270,95 суток.

Ионы германия

На внешнем энергетическом уровне атома германия имеется четыре электрона, которые являются валентными:

1s22s22p63s23p63d104s24p2.

В результате химического взаимодействия германий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Ge0 -2e → Ge2+;

Ge0 -4e → Ge4+.

Молекула и атом германия

В свободном состоянии германий существует в виде одноатомных молекул Ge. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу германия:

Энергия ионизации атома, эВ

7,88

Относительная электроотрицательность

2,01

Радиус атома, нм

0,122

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Природный германий состоит из пяти изотопов: 70Ge (20,55%), 72Ge (20,55%), 73Ge (7,67%), 74Ge (36,74%) и 76Ge (7,67%). Вычислите значения средней относительной атомной массы этого элемента исходя из указанных данных.
Решение Средняя относительная атомная масса химического элемента рассчитывается как:

Ar = [Ar(70Ge)×w(70Ge) + Ar(72Ge)×w(72Ge) + …] / 100%;

Ar = [70×20,55+ 72×20,55 +73×7,67 + 74×36,74 + 76×7,67] / 100%;

Ar = [1438,5+ 1479,6 +559,91 + 2718,76 + 582,92] / 100%;

Ar = [6779,69] / 100% = 67,7969.

Ответ Средняя относительная атомная масса германия равна 67,7969 а.е.м.
ПРИМЕР 2
Задание Рассчитайте массовые доли элементов, входящих в состав оксида германия (IV), если его молекулярная формула имеет вид GeO2.
Решение Массовая доля элемента в составе какой-либо молекулы определяется по формуле:

ω (Х) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.

Найдем молекулярную массу оксида германия (IV):

Mr(GeO2) = Ar(Ge) + 2×Ar(O) = 73 + 2×16 = 73 + 32 = 105.

Тогда, массовые доли скандия и кислорода будут равны:

ω (Ge) = Ar (Ge) / Mr (GeO2) × 100%;

ω (Ge) = 73 / 105 × 100% = 69,52%.

ω (O) = 2 × Ar (O) / Mr (GeO2) × 100%;

ω (O) = 2 × 16 / 105 × 100% = 30,48%.

Ответ Массовая доля германия равна 69,52%, массовая доля кислорода равна 30,48%.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.