Germanium
Karakteristik > Sifat kimia

Artikel utama: Senyawa germanium
Germanium elemental akan mulai teroksidasi perlahan di udara pada suhu sekitar 250 °C, membentuk GeO2. Germanium tidak larut dalam asam dan alkali encer tetapi larut perlahan dalam asam sulfat dan nitrat pekat panas serta bereaksi hebat dengan alkali cair untuk menghasilkan germanat ([GeO3]2−). Germanium sebagian besar terjadi dalam keadaan oksidasi +4, meskipun banyak senyawa +2 yang diketahui. Keadaan oksidasi lainnya jarang terlihat: +3 ditemukan dalam senyawa seperti Ge2Cl6, serta +3 dan +1 ditemukan pada permukaan germanium oksida, atau keadaan oksidasi negatif dalam germanida, seperti −4 dalam Mg2Ge. Anion gugus germanium (ion Zintl) seperti Ge42−, Ge94−, Ge92−, [(Ge9)2]6− telah dibuat melalui ekstraksi dari paduan yang mengandung logam alkali dan germanium dalam amonia cair dengan adanya etilenadiamina atau sebuah kriptan. Bilangan oksidasi germanium dalam ion ini bukanlah bilangan bulat—mirip dengan ozonida O3−.
Dua oksida germanium telah diketahui: germanium dioksida (GeO2, germania) dan germanium monoksida, (GeO). Dioksida, GeO2 dapat diperoleh dengan memanggang germanium disulfida (GeS2), dan merupakan bubuk putih yang hanya sedikit larut dalam air tetapi bereaksi dengan alkali untuk membentuk germanat. Monoksida, germanoksida, dapat diperoleh melalui reaksi GeO2 dengan logam Ge pada suhu tinggi. Dioksida (dan oksida serta germanat terkait) menunjukkan sifat yang tidak biasa, yaitu memiliki indeks bias tinggi untuk cahaya tampak tetapi transparan terhadap cahaya inframerah. Bismut germanat, Bi4Ge3O12, (BGO) digunakan sebagai sintilator.
Senyawa biner dengan kalkogen lain juga dikenal, seperti disulfida (GeS2) dan diselenida (GeSe2), serta monosulfida (GeS), monoselenida (GeSe), dan monotelurida (GeTe). GeS2 terbentuk sebagai endapan putih ketika hidrogen sulfida dialirkan melalui larutan asam kuat yang mengandung Ge(IV). Disulfida cukup larut dalam air dan dalam larutan alkali kaustik atau sulfida alkali. Namun demikian, ia tidak larut dalam air asam, yang memungkinkan Winkler menemukan unsur ini. Dengan memanaskan disulfida dalam arus hidrogen, monosulfida (GeS) akan terbentuk, yang menyublim dalam pelat tipis berwarna gelap dengan kilauan logam, dan larut dalam larutan alkali kaustik. Setelah melebur dengan karbonat alkali dan belerang, senyawa germanium membentuk garam yang dikenal sebagai tiogermanat.
Empat germanium tetrahalida telah diketahui. Dalam kondisi normal, GeI4 berwujud padat, GeF4 berwujud gas, dan dua sisanya berwujud cair yang bersifat volatil. Misalnya, germanium tetraklorida, GeCl4, diperoleh sebagai cairan berasap tak berwarna yang mendidih pada suhu 83,1 °C dengan memanaskan logam germanium dengan klorin. Semua tetrahalida dapat dihidrolisis menjadi germanium dioksida terhidrasi. GeCl4 digunakan dalam produksi senyawa organogermanium. Keempat germanium dihalida telah diketahui dan berbeda dengan tetrahalida, mereka adalah padatan polimer. Selain itu, Ge2Cl6 dan beberapa senyawa yang lebih tinggi dengan rumus GenCl2n+2 telah diketahui. Senyawa yang tidak biasa, Ge6Cl16, telah dibuat dan ia mengandung unit Ge5Cl12 dengan struktur neopentana.
Germana (GeH4) adalah senyawa yang strukturnya mirip dengan metana. Poligermana—senyawa yang mirip dengan alkana—dengan rumus GenH2n+2 yang mengandung hingga lima atom germanium telah diketahui. Germana lebih tidak stabil dan kurang reaktif dibandingkan analog silikon yang sesuai. GeH4 akan bereaksi dengan logam alkali dalam amonia cair untuk membentuk MGeH3 kristalin putih yang mengandung anion GeH3−. Germanium hidrohalida dengan satu, dua, dan tiga atom halogen adalah cairan reaktif yang tidak berwarna.
Senyawa organogermanium pertama disintesis oleh Winkler pada tahun 1887; reaksi germanium tetraklorida dengan dietilseng akan menghasilkan tetraetilgermana (Ge(C2H5)4). Organogermana dengan tipe R4Ge (dengan R adalah sebuah alkil) seperti tetrametilgermana (Ge(CH3)4) dan tetraetilgermana diakses melalui prekursor germanium termurah yang tersedia, germanium tetraklorida dan alkil nukleofil. Germanium hidrida organik seperti isobutilgermana ((CH3)2CHCH2GeH3) ditemukan kurang berbahaya dan dapat digunakan sebagai pengganti cairan untuk gas germana beracun dalam aplikasi semikonduktor. Banyak perantara reaktif germanium yang diketahui: radikal bebas germil, germilena (mirip dengan karbena), dan germuna (mirip dengan karbuna). Senyawa organogermanium 2-karboksietilgermaseskuioksana pertama kali dilaporkan pada tahun 1970-an, dan untuk sementara digunakan sebagai suplemen makanan dan diduga memiliki kualitas antitumor.
Menggunakan sebuah ligan yang disebut Eind (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindasen-4-il), germanium mampu membentuk sebuah ikatan rangkap dengan oksigen (germanona). Germanium hidrida dan germanium tetrahidrida sangat mudah terbakar dan bahkan dapat meledak bila bercampur dengan udara.