* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

859 ГЕРМАНИЙ 860 вопрос еще остается спорным. Плотность Г. 5,323 (при 25°); т. пл. 936 ± 1°; т. кип. 2700°; теплота плав­ ления 114,3 кал/г; теплота испарения 1650 кал/г; давление паров Г. становится заметным в атмосфере азота при 1250°; уд. теплоемкость 0,074 кал/г • град (0—100 ); теплопроводность 0,14 кал/см • сек • град (25°); термич. коэфф. линейного расширения 6,1 • 10~ (0—330°), 6,6 - 10~ (300—650°). Г. обладает диамаг­ нитными свойствами. Г, хрупок и не поддается холод­ ной и горячей обработке давлением до 550°. Темп-рный интервал между 550° и точкой плавления Г. является зоной его пластич. деформации. Твердость Г. по мине­ ралогии, шкале 6,0—6,5. Г. поддается распиловке на пластины с помощью алмазного или металлич. диска с применением абразива. Поверхностное натя­ жение жидкого Г. вблизи точки затвердевания в атмос­ фере аргона 600 дин/см, т. е. достаточно высокое для того, чтобы к Г. мог быть применен особый метод металлургии, рафииировки и кристаллизации путем бестигельной зонной плавки. Структура энергетич. зон в кристалле Г., опреде­ ляемая строением его атома и взаимодействием между соседними атомами в кристаллич, решетке, является характерной для типичного полупроводника. Она отличается тем, что между основной зоной, т. е. зоной тех наинизших энергетич. уровней, к-рые заполняются валентными электронами при темп-ре абс. нуля, и зоной проводимости, т. е. зоной уровней возбуждения, на к-рую электроны могут переходить только, если им будет сообщена дополнительная энергия, сущест­ вует запрещенная зона, т. е. энергетич. разрыв. Ширина запрещенной зоны Г. 0,72 эв; этот разрыв у металлов отсутствует, а у изоляторов много больше ( > 2 эв). Уд. электрич. сопротивление Г. при комнат­ ной темп-ре 60 ом • см. Эта величина уд. сопротив­ ления достигается при глубокой очистке Г. от приме­ сей и соответствует его собственному сопротивлению. Содержание примесей в таком Г. <с 10 % . Примеси сообщают Г. т. наз. примесную проводимость элект­ ронного (примеси элементов 5 группы периодич. си­ стемы— As, Sb, Р) или дырочного (примеси 3 группы— Ga, A l , In) типа. С увеличением темп-ры уд. сопро­ тивление чистого Г. понижается. Подвижность носи­ телей зарядов в Г. (при 25°) для электронов 3600 ±: 180 см в • сек и для дырок 1700 ±_ 30 см /в • сек; собственная концентрация носителей зарядов 2,5 • • 10 см~ (при 20°). Коэфф. преломления Г. 3,92 при длине волны 8—12 мк. Отражательная способность Г. 0,35 при длине волны 1,5 мк; начиная с длины волны 1,7 мк Г. становится прозрачным. В химич. соединениях Г. может быть 2- и 4-валентен; последние более устойчивы. Г. вполне стабилен при обычной темп-ре; на него не действуют воздух, вода и кислород. В ряду напряжений Г. располагается между Си и Ag. У С Т О Й Ч И В против действия НС1 и разбавл. H S 0 ; медленно растворяется в конц. H S 0 ; царская водка и H N 0 медленно взаимодей­ ствуют с Г., особенно при нагревании, образуй на его поверхности пленку двуокиси. В растворах едких щелочей Г. растворим слабо, но при одновременном присутствии Н 0 — легко. При взаимодействии Г. с сильными щелочами образуются соли метагерманиевой (H Ge0 ) и ортогерманиевой (H Ge0 ) кислот — г е р м а н а т ы , напр. Na Ge0 , являющиеся силь­ ными восстановителями. Германаты щелочных метал­ лов растворяются в воде, соли других металлов слабо растворимы, но легко разлагаются кислотами. Водные р-ры германатов имеют щелочную реакцию, что яв­ ляется следствием гидролиза. Германаты получаются также при сплавлении Г. со щелочами. При 700° Г. быстро окисляется на воздухе и в токе кгтс ло рода, - о бра зуя с нос ледним два соединения— скись GeO и двуокись GeO . О к и с ь Г. — темно6 в 7 г 2 13 ъ 2 4 2 4 3 2 2 2 3 4 4 2 3 s серый порошок, слабо растворяется в воде и легко — в кислотах с образованием солей 2-валентного Г.; выше 700° заметно возгоняется. Д в у о к и с ь Г. обладает тетрагональной кристаллич. решеткой типа рутила с параметрами: а ~ 4,390 А, с = 2,859 А; известна также мета стабильна я (т. наз. растворимая в воде) форма Ge0 , кристаллизующаяся в гексаго­ нальной _решетке типа а-кварца с параметрами: а = 4,88 А, с = 5,64 А. Плотность тетрагон, модифи­ кации 6,239, гексагон. формы 4,703; растворимость последней в воде 0,4% при 20° и ок. 0,95% при 100°; т. пл. гексагон. модификации Ge0 1116 ± 4°, выше 1250° заметно испаряется. Т. пл. тетрагон, формы Ge0 1086 ± 5°. При 600—700° Ge0 восстанавли­ вается водородом и углеродом до элементарного Г. Двуокись Г. имеет амфотерный характер с преоблада­ нием кислотных свойств; хорошо растворима в щело­ чах с образованием германатов; в кислотах раство­ ряется с трудом. Г. легко соединяется с галогенами и дает при нагре­ вании соответствующие тетрагалогениды. В аналитич. практике и промышленной технологии наиболее часто используется четыреххлористый Г. GeCl — бесцветная жидкость, плотность 1,87 (25°), т. затверд. —50°, т. кип. 83°; дымит на воздухе вслед­ ствие гидролиза. Растворимость GeCl в конц. НС1 0,0085 моль/л; смесь расслаивается на два слоя. При кипячении солянокислого раствора GeCl дистиллируется; в водных р-рах легко подвергается гидролизу. Б р о м и д и и о д и д Г. получаются при действии конц. НВг и HJ на Ge0 . GeBr — бес­ цветная жидкость, т. пл. 26°, т. кип. 186°. GeJ — оранжево-красные кристаллы, т. пл. 146°, т, кип. 375°. Безводный ф т о р и д Г. GeF — бесцветный газ, конденсируется в жидкость при —37°. В технике применяются ф т о р о г е р м а н а т ы — соли германофтористоводородной к-ты H GeF ; при добавлении в плавиковокислый раствор Г. фтористого калин образуется K GeF , т. пл. 730°, т. кип. 835°. Из про­ изводных, содержащих одновременно кислород и галоген, интересен о к с и х л о р и д Г. GeOCl — бесцветная маслянистая жидкость, т. пл. —56°, быстро разлагающаяся водой с образованием Ge(OH)*. Редко используемый в технике с у л ь ф а т Г. Ge(S0 ) получается нагреванием смеси GeCl с S0 в запаянной трубке. Водой Ge(S0 ) полностью гидро­ лизуется с образованием GeO . Известны два с у л ь ­ фида Г. — красно-коричневый кристаллич. GeS и белый порошкообразный GeS . Из них GeS полу­ чается при непосредственном взаимодействии элемен­ тов при 600—700°. Плотность GeS 4,01, т. пл. 530°. GeS осаждается сероводородом из кислых растворов. Плотность GeS 2,94, т. пл. 800°. Дисульфид Г. рас­ творяется в сернистом аммонии с образованием тиогерманата (NH ) Ge S ; при 400—600 GeS восстанав­ ливается водородом с образованием GeS, последний возгоняется при темп-ре :> 800°. Г. не образует карбидов и, следовательно, можетбыть расплавлен в графитовых тиглях без опасений загряз­ нения его углеродом. С фосфором Г. образует только одно соединение — ф о с ф и д Г. GeP; это соединение неустойчиво. Для Г., как аналога С и Si, характерна способность образовывать германоводород ы. Известно несколько водородных соединений Г.: моногерман GeH и его гомологи Ge H и Ge H . Чистый моногерман получается при обработке Mg Ge раствором бромистого аммония в жидком аммиаке; может быть получен также как примесь к водороду при воздействии на Mg Ge кислотами. При обычвой темп-ре GeH —бесцветный газ, т. пл. —166°, т. кип. — 88°, легко диссоциирует выше 200° на Г. и водород. Гомологи GeH — бесцветные жидкости, Ge H имеет т. ал. —109°, т. кип. З Г ; Ge H имеет т. пл. —106°, 2 2 2 2 4 4 4 2 4 4 4 2 e 2 e 2 4 2 4 3 4 2 a 2 2 2 4 6 2 7 2 4 2 e 3 9 2 2 4 4 2 6 3 8