Германий, его характеристика, способы получения органопроизводных, химические

Выполнил: Ефименко Д.А.
Студент группы ХЕМО-01-17
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский

технологический университет
Институт тонких химических технологий

Д.И. Менделеева, относится к семейству металлов. Обозначен порядковым номером 32.

Представляет собой твердое вещество серо-белого цвета с металлическим блеском.

и назвал этот неизвестный еще элемент – «Экасилицием» из-за близости

свойств его с кремнием.

В 1886 году немецкий химик К. Винклер, исследуя минерал серебра – аргиродит Ag8GeS6 выяснил, что помимо серебра, ртути, железа и оксида цинка в нём присутствует неизвестный элемент.
Винклер изучил его свойства и понял, что действительно нашел новый элемент. Винклер назвал открытый им элемент в честь своего отечества – Германий .

металлов, в железных рудах, в некоторых окисных минералах (хромите, магнетите,

рутиле и др.), в гранитах, диабазах и базальтах.

воде и легко – в кислотах с образованием солей двухвалентного

германия. Диоксид GeO2 известен в различных кристаллических монофигурациях.
GeCl4 – бесцветная тяжелая жидкость, дымящая на воздухе

его неорганических соединений – диоксида GeO2, тетра – и тригалогенидов

(GeHal4 и HGeHal3) и производного двухвалентного германия – дигалогенида германия GeHal2.
Основные классы производных германия, которые схожи с производными кремния:
Галогениды и гидридгалогениды германия;
Органогидридгерманы HnGeR4-n;
Органогалогенгерманы RnGeHal4-n
Алкокси-производные германия;
Карбофункциональные германийорганические соединения;

металлоорганических соединений и производные германия не представляют исключения:
Многие тетраалкилгерманы были

успешно синтезированы с использованием реактивов Гриньяра:

Реактивы Гриньяра широко используют и для получения несимметричных производных германия:

кратными связями:
Гексаалкилдигерманы можно получить взаимодействием алкилгерманий галогенидов с щелочными металлами:
Прямой

синтез заключается в нагревании германия с алкилгалогенидами в присутствии медного катализатора:

др.) на GeHal4 позволяет получить органогалогенгерманы различного состава:
Галогензамещенные германийорганические соединения

могут быть получены путем разрыва связей Ge - С под действием галогенов:

Наиболее предпочтительным методом получения германийорганических гидридов RnGeH4-n является восстановление соотвествующих галогенидов алюмогидридом лития:

2SO2↑ + 4H2O,
Ge + 6HF = H2[GeF6] + 2H2↑,
Ge +

4HNO3 (конц) = H2GeO3 + 4NO2↑ + 2H2O

С царской водкой:

Ge + 4HNO3 + 12HCl = GeCl4 + 4NO↑ + 8H2O

С растворами щелочей:

Ge + 2NaOH + 2H2O2 = Na2[Ge(OH)6]

Химические свойства

температуре образуется диоксид германия GeO2. Ge легко взаимодействует с галогенами

и серой:

Ge + 2I2 = GeI4

С водородом, азотом, углеродом германий непосредственно в реакции не вступает, соединения с этими элементами получают косвенным путем. Например, нитрид Ge3N4 образуется при растворении дииодида германия GeI2 в жидком аммиаке:

GeI2 + NH3 (жидк) = [GeNH]n + Ge3N4

Оксид германия (IV) GeO2, — белое кристаллическое вещество, существующее в двух модификациях. Одна из модификаций частично растворима в воде с образование сложных германиевых кислот. Проявляет амфотерные свойства.

Na2GeO3 + H2O

GeO2 взаимодействует с кислотами:

GeO2 + 4HCl = GeCl4

+ 2H2O

Тетрагалогениды Ge — неполярные соединения, легко гидролизующиеся водой.

3GeF4 + 2H2O = GeO2 + 2H2GeF6

или термическим разложением:

BaGeF6 = GeF4 + BaF2

NaBH4 = GeH4↑ + NaBO2

Очень неустойчивый монооксид GeO образуется при

умеренном нагревании смеси германия и диоксида GeO2:

Ge + GeO2 = 2GeO

Соединения Ge (II) легко диспропорционируют с выделением Ge:

2GeCl2 = Ge + GeCl4

осаждением H2S из кислых растворов GeCl4:

GeCl4 + 2H2S = GeS2

+ 4HCl

GeS2 растворяется в щелочах и сульфидах аммония или щелочных металлов:

GeS2 + 6NaOH = Na2[Ge(OH)6] + 2Na2S,

GeS2 + (NH4)2S = (NH4)2GeS3