原子の地図帳 / 第4周期・半金属
ゲルマニウム(Germanium, Ge)
ゲルマニウムは原子番号32の半金属で、1869年にメンデレーエフが周期律から存在を予言し、1886年に発見された歴史的な元素です。半導体の黎明期に広く使われました。
32
常温: 固体
Ge
Germanium
原子量: 72.630
基本データ
- 原子番号
- 32
- 元素記号
- Ge
- 元素名（日本語）
- ゲルマニウム
- 元素名（英語）
- Germanium
- 分類
- 半金属
- 周期 / 族
- 第4周期 / 14族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 72.630
- 電子配置
- [Ar] 3d10 4s2 4p2
- 電気陰性度（Pauling）
- 2.01
- 主な酸化数
- +4, +2
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[Ar] 3d10 4s2 4p2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 8個 |
| M（10e⁻まで） | 18個 |
| N（14e⁻まで） | 4個 |
概要
ゲルマニウムは金属と非金属の性質を併せ持つ半金属で、初期の半導体研究に用いられたトランジスタの材料として知られています。赤外線を通す性質があり、光学材料としても価値があります。
発見の歴史
1886年、ドイツの化学者クレメンス・ヴィンクラーが鉱物アーガイロダイトから発見しました。メンデレーエフが周期表の空白として予言していた元素と一致し、発見者の祖国ドイツにちなんで命名されました。
主な用途・特徴
- 光ファイバーのコア材料
- 赤外線光学レンズ
- 高効率太陽電池
- 初期半導体トランジスタ
現在はシリコンに半導体の主役を譲りましたが、赤外線レンズや高効率太陽電池、光ファイバーの材料として独自の活躍を続けています。
安全性・取扱い
金属としては毒性が低く、光学レンズや半導体材料として安全に利用されています。
学習のポイント
周期表の空白から存在が予言された元素として、ガリウムと並んでメンデレーエフの周期律を裏付ける歴史的な例になります。
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