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Características del Germanio

caracteristicas del germanio

El germanio es un elemento químico del grupo 14 (semimetálico) que pertenece al cuarto período de la tabla periódica.

Características

  • Nombre del elemento: Germanio (Germanium)
  • Origen del nombre: Del latín germanium, del topónimo latino Germania: Germania, actual Alemania, porque fue descubierto en ese país.
  • Descubridor: Fue descubierto por el químico alemán Clemens Alexander Winkler (1838-1904).
  • Año de descubrimiento: 1886
  • Número atómico (Z): 32
  • Masa atómica: 72,6400
  • Grupo: 14
  • Período: 4
  • Configuración electrónica: [Ar]3d104s24p2
  • Radio atómico: 125 pm
  • Estado de agregación: sólido
  • PE: 2820 °C
  • PF: 938,3 °C

Propiedades físicas y químicas

El germanio es un raro elemento blanco grisáceo con propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Fue descubierto por el químico alemán Clemens Winkler en 1886, pero su existencia ya había sido predicha, en 1871, por el químico ruso Dmitri Ivanovitch Mendeleev (1834-1907), quien lo llamó, en ese momento, eka-silicio.

El germanio se encuentra en minerales como la argirodita, germanita y ranierita. Se obtiene como subproducto del procesamiento de zinc, cobre y minerales de carbón. La principal sustancia en la que está presente es el dióxido de germanio (Ge02).

En condiciones ambientales es sólido, duro y quebradizo, de brillo intenso. Y en la naturaleza (así como en otros metales) prácticamente no se lo encuentra en forma elemental, sino como un componente de minerales complejos (la germanita, por ejemplo).

Tiene una estructura cristalina similar a la del diamante (cúbica) en su estado natural (sólo átomos de germanio).

Presenta estados de oxidación que varían entre -4 y +4 (siendo +2 y +4 los más comunes) y, cuando se presenta en forma de óxido, presenta un comportamiento anfótero -aún así, es resistente a la mayoría de los ácidos y bases.

Se caracteriza por ser un semiconductor (también utilizado en la producción de circuitos integrados) y puede considerárselo un buen conductor de calor (30% menos efectivo que el hierro, pero 70 veces más conductor que el vidrio o 100 veces más conductor que el agua).

Los respectivos valores del punto de fusión y de ebullición son 938°C y 2832°C.

Efectos biológicos

Algunos compuestos de germanio son tóxicos para los seres humanos (por ejemplo, el tetracloruro formado en el proceso de extracción), pero a niveles controlados, la exposición puede realizarse utilizando un simple EPP (equipo de protección personal). Sin embargo, son letales para algunos microorganismos (bacterias).

Aplicaciones

Las aplicaciones del germanio se limitan a su elevado costo y, en muchos casos, se busca reemplazarlo por materiales más económicos. Hoy en día, el germanio se utiliza:

  • En fibra óptica.
  • En electrónica: radares, amplificadores de guitarra eléctrica y aleaciones metálicas SiGe en circuitos integrados de alta velocidad.
  • En óptica infrarroja: sistemas de visión nocturna, espectroscopios y otros equipos.
  • En lentes de gran amplitud angular, con alto índice de refracción y para microscopios.
  • En joyería: en un tipo de aleación metálica de oro con 12% de germanio.
  • Como elemento endurecedor del magnesio, estaño y aluminio.
  • En quimioterapia.
  • En la fabricación de aleaciones con berilio, para aumentar la ductilidad de este elemento, o con cobre, para mejorar la resistencia química del cobre.

Otras aplicaciones

Como óxido (Ge02), el germanio es un componente importante del vidrio industrial con alta transmisión infrarroja.

El germanio, el niobio y las aleaciones de aluminio se utilizan en la fabricación de imanes. Una aleación de germanio con silicio tiene aplicaciones en circuitos integrados de alta velocidad.

El germanio ha jugado un papel importante en el desarrollo de la tecnología desde el descubrimiento del transistor en 1948.

Los primeros transistores emplearon germanio como semiconductor. El silicio actual tiene propiedades superiores, pero requiere un grado de pureza que no era fácil de alcanzar en aquella época.

¿Cómo citar?

Bilski E. (S.F.). Características del Germanio. Disponible en: https://www.caracteristicas.cc/germanio/