Германий

Химические свойства

По химическим свойствам Ge напоминает кремний. При обычных условиях устойчив к кислороду, парам воды, разбавленным кислотам. В присутствии сильных комплексообразователей или окислителей, при нагревании германий реагирует с кислотами:

Ge + H₂SO_{4 (конц)} = Ge(SO₄)₂ + 2SO₂↑ + 4H₂O,

Ge + 6HF = H₂[GeF₆] + 2H₂↑,

Ge + 4HNO_{3 (конц)} = H₂GeO₃ + 4NO₂↑ + 2H₂O

Ge реагирует с царской водкой:

Ge + 4HNO₃ + 12HCl = GeCl₄ + 4NO↑ + 8H₂O.

С растворами щёлочей германий взаимодействует в присутствии окислителей:

Ge + 2NaOH + 2H₂O₂ = Na₂[Ge(OH)₆].

При нагревании на воздухе до 700 °C Ge загорается при температуре образуется диоксид германия GeO₂. Ge легко взаимодействует с галогенами и серой:

Ge + 2I₂ = GeI₄.

С водородом, азотом, углеродом германий непосредственно в реакции не вступает, соединения с этими элементами получают косвенным путем. Например, нитрид Ge₃N₄ образуется при растворении дииодида германия GeI₂ в жидком аммиаке:

GeI₂ + NH_{3 (жидк)} = [GeNH]_n + Ge₃N₄.

Оксид германия (IV) GeO₂, — белое кристаллическое вещество, существующее в двух модификациях. Одна из модификаций частично растворима в воде с образование сложных германиевых кислот. Проявляет амфотерные свойства.

С щелочами GeO₂ взаимодействует как кислотный оксид:

GeO₂ + 2NaOH = Na₂GeO₃ + H₂O.

_GeO2 взаимодействует с кислотами:

GeO₂ + 4HCl = GeCl₄ + 2H₂O.

Тетрагалогениды Ge — неполярные соединения, легко гидролизующиеся водой.

3GeF₄ + 2H₂O = GeO₂ + 2H₂GeF₆.

или термическим разложением:

BaGeF₆ = GeF₄ + BaF₂

Гидриды германия по химическим свойствам подобны гидридам кремния, но моногерман GeH₄ более устойчив, чем силан SiH₄. Германы образуют гомологические ряды Ge_nH_2n+2, Ge_nH_2n и другие, но эти ряды короче, чем у силанов. Моногерман GeH₄ — газ, устойчивый на воздухе, не реагирующий с водой. При длительном хранении разлагается на H₂ и Ge. Получают моногерман восстановлением диоксида германия GeO₂ борогидридом натрия NaBH₄:

GeO₂ + NaBH₄ = GeH₄↑ + NaBO₂.

Очень неустойчивый монооксид GeO образуется при умеренном нагревании смеси германия и диоксида GeO₂:

Ge + GeO₂ = 2GeO.

Соединения Ge (II) легко диспропорционируют с выделением Ge:

2GeCl₂ = Ge + GeCl₄.

Дисульфид германия GeS₂ — белое аморфное или кристаллическое вещество, получается осаждением H₂S из кислых растворов GeCl₄:

GeCl₄ + 2H₂S = GeS₂ + 4HCl.

GeS₂ растворяется в щелочах и сульфидах аммония или щелочных металлов:

GeS₂ + 6NaOH = Na₂[Ge(OH)₆] + 2Na₂S,

GeS₂ + (NH₄)₂S = (NH₄)₂GeS₃.

Ge может входить в состав органических соединений. Известны (CH₃)₄Ge, (C₆H₅)₄Ge, (CH₃)₃GeBr, (C₂H₅)₃GeOH и другие.