Germanio

El Germanio se distribuye en la corteza terrestre con una proporción de 6,7 ppm o partes por millón. Es habitual verlo en forma de sulfuros o en minerales del Plomo, Cobre y Zinc en algunas zonas de Europa y Norteamérica. Se distingue por ser un metal semiconductor con distintas aplicaciones en la industria. Por lo tanto, conoce un poco más de cerca este metaloide.

¿Qué es el Germanio?

Es un elemento químico que forma parte de los metaloides o semimetales de la tabla periódica. Está ubicado en sentido diagonal entre los elementos que separa a los metales de los que no lo son. Además, es un sólido duro, cristalino, quebradizo de color blanco grisáceo, que presenta un brillo característico a temperatura ambiente. 

Símbolo del Germanio  

Ge
Su nombre se deriva del latín germania, que significa Alemania, lugar donde fue descubierto. Su existencia fue apuntada por Mendeleyev en la tabla periódica. Después, el alemán Winkler demostró sus propiedades químicas y le dio el nombre de su país natal.

Características del Germanio

El elemento Germanio es divalente o tetravalente, con 2 o más valencias en función del compuesto. Tiene un aspecto metálico con condiciones estables en su punto de fusión, lo que lo convierte en un excelente semiconductor. Además, otras características del Germanio son: 

  • Estado: Sólido, formado con cristales rugosos. 
  • Color: Blanco grisáceo brillante.
  • Sabor y olor: Amargo y no presenta un olor distintivo.
  • Solubilidad: Es soluble en agua, sulfuros y Ácido Fluorhídrico. 
  • Toxicidad: Baja. Solo llega a ser tóxico en grandes cantidades.
  • Reactividad: Es reactivo al oxidarse a más de 600º C y reacciona con Halogenuro, Álcalis y Ácido Nítrico.
  • Estructura: Cristalina en forma de diamante. 
  • Composición: La estructura atómica del Germanio es de 32 protones y 32 electrones.

Propiedades químicas y físicas del Germanio

  1. Número atómico: 32
  2. Período: 4
  3. Bloque: P
  4. Grupo: 14
  5. Radio covalente (Å): 122 pm
  6. Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4 s² 4p2
  7. Masa atómica (g/mol):  72, 64 u
  8. Densidad:  5323 kg/m³
  9. Punto de ebullición:  2820 ° C 
  10. Punto de fusión: 938 ° C 
  11. Radio atómico: 125 
  12. Radio medio: 125 pm
  13. Electrones por capa: 2, 8, 18, 4
  14. Electronegatividad: 2,01
  15. Calor específico: 320 J / (K kg)
  16. Óxido: Anfótero.
  17. Primer potencial de ionización eV: 762 kJ/mol
  18. Estado de oxidación: 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3, -4
  19. Conductividad térmica:  59, 9 W / (Km)
  20. Conductividad eléctrica: 1,45 S/m

Origen del Germanio

El elemento químico Germanio fue descubierto en primera instancia por Mendeleyev en 1871 y le dio el nombre de eka-Silicio dada su similitud con este elemento. Posteriormente, en 1886 el científico Clemens Winkler confirmó sus propiedades químicas al aislarlo de un mineral llamado Argirodita en Alemania. Logró obtener una muestra pura del mismo y lo ubicó en la tabla periódica.

¿Para qué sirve el Germanio?

Pese a que las muestras de este elemento son costosas, se emplean en el sector químico, médico e industrial. Los compuestos de Germanio orgánico se aprovechan en la elaboración de paneles solares y como agente para detectar objetos radiactivos en aeropuertos. Además, se utiliza como catalizador principal en la síntesis en polímeros. Además, otros usos de este metaloide son: 

  • Elaboración de fibra óptica.
  • Diseño de amplificadores y radares de guitarras eléctricas. 
  • Las aleaciones de Germanato de Silicio se usan en el diseño de circuitos de alta velocidad.
  • Fabricación de óptica de infrarrojos como un metal, ideales en mecanismos de visión nocturna y espectroscopio.
  • Se usa en la creación de lentes y microscopios.
  • Otros tipos de aleaciones del elemento se utilizan en la orfebrería en la mejora de metales preciosos.
  • En el sector químico se emplea como endurecedor de Estaño, Magnesio y Aluminio. También, se emplea en la creación de imanes.
  • En el campo médico se utiliza en tratamientos de quimioterapia. 

¿Cómo se obtiene el Germanio?

En su estado natural este elemento se obtiene de depósitos de Cobre, Plata, Zinc y del proceso de la combustión del Carbón. Además, se extrae de minerales como la Germanita, Garnierita y Argirodita. Tras obtener una muestra pura, es pasado por Tetracloruro destilado y se reduce como elemento con Hidrógeno.

Germanio como semiconductor

En su estado natural este elemento es un semiconductor por excelencia, en comparación al Silicio. La razón es que, a cierta temperatura libera más electrones, lo que le da más conductividad, por ello, posee varias aplicaciones.

Por ejemplo, se emplea en espectroscopia de rayos gamma, debido a que, posee un número atómico elevado, con perfecta resolución de energía e incrementa la interacción de dichos rayos. Además, los semiconductores de Germanio se utilizan en la fabricación de circuitos eléctricos, diodos de luz, transistores y microchips. 

En resumen, este metaloide es sólido, quebradizo, brillante y se mantiene en altas temperaturas. Destaca por sus propiedades semiconductoras y debido a esto es usado en el sector químico, médico e industrial.

Otros elementos de la tabla periódica: