Germanyum
Özellikler > Kimya

Elemental germanyum yaklaşık 250 °C de havada yavaşça oksitlenmeye başlayarak GeO<sub id="mwAT8">2</sub> oluşturuyor. Germanyum seyreltik asitler ve alkalilerde çözünmez, ancak sıcak konsantre sülfürik ve nitrik asitlerde yavaşça çözünür ve erimiş alkalilerle şiddetli reaksiyona girerek germanatlar üretir ([GeO3]2-). Germanyumun birçok +2 bileşiği bilinmesine rağmen çoğunlukla +4 oksidasyon durumunda oluşur. Diğer oksidasyon durumları nadirdir: Ge2Cl6 gibi bileşiklerde +3, oksitlerin yüzeyinde +3 ve +1 bulunur, veya germanitlerde negatif oksidasyon durumları bulunabilir; örneğin Mg2Ge -4 de olduğu gibi.
Ge42−, Ge94−, Ge92−, [(Ge9)2]6− gibi Germanyum küme anyonları (Zintl iyonları), sıvı amonyak içinde alkali metaller ve germanyum içeren alaşımlardanetilendiamin veya bir kriptandın varlığında ekstraksiyon yoluyla hazırlanmıştır.
İki germanyum oksidi bilinmektedir: germanyum dioksit (GeO2) ve germanyum monoksit, (GeO). Dioksit, GeO2, germanyum disülfidin (GeS2) kavrulmasıyla elde edilebilir ve suda çok az çözünen, ancak germanatlar oluşturmak için alkalilerle reaksiyona giren beyaz bir tozdur. Monoksit, GeO 2'nin Ge metali ile yüksek sıcaklıkta reaksiyonuyla elde edilebilir. Dioksit (ve ilgili oksitler ve germanatlar), görünür ışık için yüksek bir kırılma indeksine sahip olma, ancak kızılötesi ışığa karşı şeffaflık gibi alışılmadık bir özellik sergiler. Sintilatör olarak Bismut germanate, Bi4 Ge3O12 kullanılmaktadır.
Diğer kalkojenlerle Di sülfit (GeS2) gibi ikili bileşikler de bilinmektedir; GeS2 ve di selenid (GeSe2) ve monosülfit (GeS), monoselenit (GeSe) ve mono tellür (GeTe). GeS2, hidrojen sülfür Ge(IV) içeren güçlü asit çözeltilerinden geçirildiğinde beyaz bir çökelti olarak oluşur. Disülfit, suda ve kostik alkali veya alkalin sülfitlerin çözeltilerinde önemli ölçüde çözünür. Bununla birlikte, Winkler'in elementi keşfetmesine izin veren asidik suda çözünmez. Disülfitin bir hidrojen akımında ısıtılmasıyla, koyu renkli ve metalik parlaklığa sahip ince plakalarda süblimleşen ve kostik alkalilerin çözeltilerinde çözünen monosülfür (GeS) oluşur. Alkalin karbonatlar ve kükürt ile eritildiğinde, germanyum bileşikleri, tiyogermanatlar olarak bilinen tuzları oluşturur.
Dört tetra halojenür bilinmektedir. Normal şartlar altında GeI4 katı, GeF4 gaz ve diğerleri uçucu sıvılardır. Örneğin, germanyum tetraklorür, 83.1'°Cde metali klor ile ısıtarak kaynayan renksiz, dumanlı bir sıvı olarak elde edilir. Tüm tetrahalidler kolayca hidratlı germanyum dioksite hidrolize edilir. GeCl4 organogermanyum bileşiklerinin üretiminde kullanılır. Dört dihalidin tümü bilinmektedir ve tetrahalidlerin aksine polimerik katılardır. Ek olarak Ge2Cl6 ve GenCl2n+2 formülünün bazı daha yüksek bileşikleri bilinmektedir. Neopentan yapıya sahip Ge5Cl12 birimini içeren sıra dışı bileşik Ge6Cl16 hazırlanmıştır.
Germane (GeH4), yapı olarak metana benzer bir bileşiktir. Beşe kadar germanyum atomu içeren GenH2 n+2 formülüne sahip alkanlara benzer bileşikler olan poligermanlar bilinmektedir. GeH4 sıvı amonyak içinde alkali metallerle reaksiyona girerek GeH<sub id="mwAck">3</sub><sup id="mwAco">-</sup> anyonu içeren beyaz kristal MGeH3 oluşturur. Bir, iki ve üç halojen atomlu germanyum hidrohalojenürler renksiz reaktif sıvılardır.
İlk organogermanyum bileşiği, 1887'de Winkler tarafından sentezlendi; germanyum tetraklorürün dietilçinko ile reaksiyonu tetraetilgerman verdi (Ge(C2H5)4. Tetrametilgerman gibi R4Ge (burada R bir alkildir) tipindeki organogermanlar Ge(CH3)4 ve tetraetilgermana mevcut en ucuz germanyum öncüsü germanyum tetraklorür ve alkil nükleofiller yoluyla erişilir. İzobütilgerman (CH3)2CHCH2GeH3 gibi organik germanyum hidritlerin daha az tehlikeli yarı iletken uygulamalarında zehirli German gazı yerine kullanılabileceği bulunmuştur. Birçok germanyum reaktif ara ürünü bilinmektedir: germil serbest radikalleri, germilenler (karbenlere benzer) ve germynes (karbinlere benzer). Organogermanyum bileşiği 2-karboksietilgermaseskuioksan ilk olarak 1970'lerde rapor edildi ve bir süre besin takviyesi olarak kullanıldı ve muhtemelen anti-tümör niteliklere sahip olduğu düşünülüyordu.
Germanyum Eind adlı bir ligand (1,1,3,3,5,5,7,7-oktaetil-s-hidrindasen-4-il) kullanarak oksijenle çift bağ (germanon) oluşturabilir. Germanyum hidrit ve germanyum tetrahidrit hava ile karıştırıldığında çok yanıcı ve hatta patlayıcıdır.