元素的基本信息
元素符号：Ge
原子序数：32
中文名称及拼音：锗 zhě
英文名称：Germanium
相对原子质量：72.630(8)
原子核外电子排布式：[Ar]3d104s24p2
重要的同位素及其天然丰度：70Ge 20.52(19)%，72Ge 27.45(15)%，
73Ge 7.76(8)%， 74Ge 36.52(12)%， 76Ge 7.75(12)%
常见的同素异形体：—
地壳中的含量(mg·kg-1)：1.5
海洋中的含量(mg·L-1)：5×10-5
是否生命必需元素：否
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：+2，+4
元素电负性：2.01
原子半径(pm)：128(CN=12)
离子半径(pm)：73(Ge2+，CN=6)，39(Ge4+，CN=4)，
53(Ge4+，CN=6)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：762.18
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：118.94
原子序数：32
中文名称及拼音：锗 zhě
英文名称：Germanium
相对原子质量：72.630(8)
原子核外电子排布式：[Ar]3d104s24p2
重要的同位素及其天然丰度：70Ge 20.52(19)%，72Ge 27.45(15)%，
73Ge 7.76(8)%， 74Ge 36.52(12)%， 76Ge 7.75(12)%
常见的同素异形体：—
地壳中的含量(mg·kg-1)：1.5
海洋中的含量(mg·L-1)：5×10-5
是否生命必需元素：否
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：+2，+4
元素电负性：2.01
原子半径(pm)：128(CN=12)
离子半径(pm)：73(Ge2+，CN=6)，39(Ge4+，CN=4)，
53(Ge4+，CN=6)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：762.18
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：118.94
单质的基本物理量
化学式：Ge
熔点(°C)：938.25
沸点(°C)：2833
密度(g·cm-3)：5.3234
比热容298.15K(mol-1·K-1)：
23.3(s)，30.7(g)
熔化热(kJ·mol-1)：36.94
汽化热(kJ·mol-1)：334
原子化焓(kJ·mol-1)：372±3
熔点(°C)：938.25
沸点(°C)：2833
密度(g·cm-3)：5.3234
比热容298.15K(mol-1·K-1)：
23.3(s)，30.7(g)
熔化热(kJ·mol-1)：36.94
汽化热(kJ·mol-1)：334
原子化焓(kJ·mol-1)：372±3
单质的热力学数据
化学式：Ge
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，372.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
0(s)，331.2(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
31.1(s)，167.9(g)
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，372.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
0(s)，331.2(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
31.1(s)，167.9(g)
元素在自然界的存在形式
常见的存在形式：锗石、硫银锗矿等。
常见存在形式的化学式：GeO2，Ag8GeS6
主要存在地：锗被人们称为“稀散金属”。已发现的锗矿有：锗石(含锗10%)、硫银锗矿(含锗5%~7%)、硫铜铁锗矿(含锗7%)。另外，锗还常夹杂在许多铅矿、铜矿、铁矿、银矿中，且1吨煤中就含有10g左右的锗。在普通的泥土、岩石、甚至泉水中，也含有微量锗。锗的提取主要是对冶炼锌矿的烟道灰中以及从煤燃烧的副产品中回收。
常见存在形式的化学式：GeO2，Ag8GeS6
主要存在地：锗被人们称为“稀散金属”。已发现的锗矿有：锗石(含锗10%)、硫银锗矿(含锗5%~7%)、硫铜铁锗矿(含锗7%)。另外，锗还常夹杂在许多铅矿、铜矿、铁矿、银矿中，且1吨煤中就含有10g左右的锗。在普通的泥土、岩石、甚至泉水中，也含有微量锗。锗的提取主要是对冶炼锌矿的烟道灰中以及从煤燃烧的副产品中回收。
其他
电极反应与标准电极电势：
某些化合物沉淀K⊖sp: —
| 电极反应 | E ⊖/V |
|---|---|
|
Ge2+ + 2e- ⇌ Ge |
0.24 |
|
Ge4+ + 4e- ⇌ Ge |
0.124 |
|
Ge4+ + 2e- ⇌ Ge2+ |
0.00 |
|
GeO2 + 2H+ + 2e- ⇌ GeO + H2O |
-0.118 |
|
H2GeO3 + 4H+ + 4e- ⇌ Ge + 3H2O |
-0.182 |
某些化合物沉淀K⊖sp: —
| 金属离子 | 阴离子 | K⊖sp | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Ge4+ | O2- | 1.0×10-57 |
元素发现简史
发现时间、发现者：
1886年 Clemens Winkler
命名时间、命名者：1886年 Clemens Winkler
命名的意思：源于德国的拉丁名Germania，以纪念发现者的祖国。
发现简史：地球表面上锗的丰度相对较高，但由于矿石中很少含有高浓度的锗，所以它在化学史上发现得比较晚。门捷列夫于1869年发表了他的第一张元素周期表，当中预测了数种未知元素的存在，其中一种填补了碳族中硅与锡之间的空缺。根据它在元素周期表中的位置，门捷列夫把它命名为类硅(Ekasilicon, Es)，并预测其相对原子质量为70。1871年，门捷列夫发表了他的第二张元素周期表。在第二张表中，门捷列夫将类硅的相对原子质量进一步精确为72。
1885年夏季，在德国萨克森王国弗赖堡附近的一个矿场，发现了一种新的含银量高的矿物。克莱门斯·温克勒(Clemens Winkler)检验了这种矿物，并于1886年成功从中分离出一种与锑相似的元素。在他发表成果之前，他原本打算用1846年发现的海王星的名字Neptune来为新元素命名。然而，Neptunium这个名字当时已被另一元素占用(不过不是现今的93号元素镎，镎到1940年才被发现)，因而Winkler改用他的祖国——德国的拉丁名Germania来为新元素命名。
Winkler当时成功制备了几种新的锗化合物，包括氟化物、氯化物、硫化物、二氧化锗及四乙基锗，而四乙基锗则是第一种有机锗烷。从这些化合物测得的各种物理数据与门捷列夫预测的十分相近(如Winkler测得Ge的相对原子质量为72.3)，因此锗的发现成为了确认门捷列夫元素周期律的重要证据。
参考文献
[1] [2019-08-23]. http://www.rsc.org/periodic-table/element/32/germanium#history.
[2] [2019-08-23]. https://baike.baidu.com/item/%E9%94%97/637159.
[3] [2019-08-23]. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%94%97?wprov=sfla1.
[1] [2019-08-23]. http://www.rsc.org/periodic-table/element/32/germanium#history.
[2] [2019-08-23]. https://baike.baidu.com/item/%E9%94%97/637159.
[3] [2019-08-23]. https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%94%97?wprov=sfla1.