Germanium

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Données  v · d · m
Gallium - Germanium - Arsenic Si Ge Sn         32 Ge                                                                                                                                                                                                                                           Table complète - Table étendue
Général
Nom, Symbole, Numéro	Germanium, Ge, 32
Série chimique	métalloïdes
Groupe, Période, Bloc	14, 4, p
Masse volumique	5323 kg/m3
Couleur	Gris blanc
Propriétés atomiques
Masse atomique	72.64 u
Rayon atomique (calc)	125 (125) pm
Rayon de covalence	122 pm
Rayon de van der Waals	ND pm
Configuration électronique	[Ar] 3d10 4s2 4p2
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 4
État(s) d'oxydation	4
Oxyde	Amphotère
Structure cristalline	Cubique face centrée
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Température de fusion	1211,4 K
Température de vaporisation	3093 K
Énergie de fusion	36,94 kJ/mol
Énergie de vaporisation	330,9 kJ/mol
Volume molaire	13,63 ×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur	0.0000746 Pa à 1210 K
Vélocité du son	5400 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling)	2,01
Chaleur massique	320 J/(kg·K)
Conductivité électrique	1,45 S/m
Conductivité thermique	59,9 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation	762 kJ/mol
2e potentiel d'ionisation	1537,5 kJ/mol
3e potentiel d'ionisation	3302,1 kJ/mol
4e potentiel d'ionisation	4411 kJ/mol
5e potentiel d'ionisation	9020 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD 70Ge 21,23% stable avec 38 neutrons 72Ge 27,66% stable avec 40 neutrons 73Ge 7,73% stable avec 41 neutrons 74Ge 35,94% stable avec 42 neutrons
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le germanium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Ge et de numéro atomique 32.

C'est un métalloïde semi-conducteur.

[modifier] Découverte et nommage

Découvert par le savant allemand Clemens Winkler le 6 février 1886, l'origine de son nom résulte d'un quiproquo. Winkler avait cru que l'élement précédent, le gallium, avait été ainsi nommé en raison de la nationalité du chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (Gallia, la Gaule, en latin), son découvreur. Il baptisa donc le nouvel élément chimique germanium en honneur de son pays (Germania, la Germanie, toujours en latin). Cependant, Winkler s'était trompé : le nom gallium ne dérive pas de Gallia mais de gallus, le coq en latin, nom latinisé du chimiste homonyme.

[modifier] Gisement

Le germanium peut être trouvé en beaucoup d'endroits, mais en concentrations faibles.

[modifier] Applications

Le germanium a servi de substrat semi-conducteur jusqu'à ce que le silicium prenne sa place, vers les années 1970. Aujourd'hui il n'est plus utilisé que dans le domaine des hautes fréquences, et pour la réalisation de diodes à faible chute (0,3 V environ, application en détection). Dans le domaine de la recherche, on le trouve également à l'état d'alliage ou de multicouches avec le silicium (SiGe). À l'origine, les motivations de son dépôt en alternance avec le Si reposaient sur la possibilité de rendre la bande interdite du Si et du Ge directe. Cette propriété étant importante pour les applications optoélectroniques. Les transistors SiGe sont couramment utilisés dans le domaine des hyperfréquences en amplification faibles signaux (facteur de bruit faible).

Sa deuxième utilisation se trouve dans les verres, grâce à sa transparence à l'infrarouge. La structure du germanium ne peut être détruite par le rayonnement neutronique, comme pour l'acier.