ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

ГЕРМАНАТЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ГЕРМАНАТЫ, соли не полученных в своб. состоянии кислородных к-т Ge(IV): метагерманиевой H2GeO3, ортогерманиевой H4GeO4, дигерманиевой H2Ge2O5, тетрагерма-ниевой H2Ge4O9, пентагерманиевой H2Ge5On, нонагерма-ниевой H4Ge9O20 и др. наиб. распространены орто-и метагерманаты.

Г. с координац. числом германия 4, как правило, изоморфны соответствующим силикатам. В основе структуры ортогерманатов лежат тетраэдры GeO4, метагерманатов— шестичленные кольца Ge3O9 или тетраэдры, объединенные в цепи. Г. с координац. числом германия 6 построены из октаэдров GeO6. Структура соед., в к-рых Ge имеет координац. числа как 6, так и 4, включает сочлененные общими вершинами или ребрами октаэдры и тетраэдры.

Наиб. изучены Г. металлов в степени окисления + 1 и + 2. Щелочные металлы и Ag(I) образуют мета-, орто-, тетра-, нонагерманаты и др. Для Na и К известны также дигидрогерманаты K2H2Ge4O10 и Na2H2GeO4*6H2O. Щелочные металлы, Ag(I), T1(I) и аммоний образуют германиевые цеолиты M3HGe7O16*4H2O. В цеолитах (устойчивы до 800 °С) присутствуют атомы германия с координац. числами 4 и 6. Для Na и К получены также пероксо-германаты M2GeO3*2H2O2*2Н2О и M2Ge2O5*2H2O22О.

Металлы в степени окисления + 2 образуют орто-, мета-, ди- и тетрагерманаты. Известны также Г. составов: 3MO*GeO2, где М-Са, Ва, Zn, Pb; 2MO*3GeO2, где М-Са, Pb; 6PbO*GeO2, 5PbO*3GeO2, PbO-3GeO2 и 4MgO*GeO2. Из холодных р-ров солей М(II) и GeO2 (или Na2GeO3) осаждаются гидратированные аморфные осадки состава mМО*GeO2*хН2О, где m = 1,2 или 3, из горячих рров - кристаллич, гидрогерманаты, напр. BaH2GeO4*4H2O и SrH2GeO4. Магний и никель образуют Г. типа серпентина M3Ge2O5(OH)4 и талька M3Ge4OXo(OH),.

Для мн. металлов в степени окисления + 2 наиб. устойчивы ортогерманаты, образующиеся при нагр. других Г. Для них, а также для метагерманатов характерен полиморфизм.

Элементы в степени окисления + 3 образуют ортогерманаты и Г. составов M2GeO5, М22О7, La2O(GeO4), La2(GeO3)3, 6Bi2O3*GeO2 Fe2O3*4GeO2 (т. пл. 1200°C), 2Fe2O3*3GeO2 (т. пл. 1335°C с разл.). Метагерманат La устойчив до т-ры плавления (1600°С), выше к-рой разлагается на пирогерманат La и GeO2, Г. остальных РЗЭ более тугоплавки (т. пл, > 1730°С). Из водных р-ров GeO2 и М(ОН)3 осаждаются аморфные гидратированные Г., в к-рых соотношение М2О3:GeO, составляет 1 :1 или 1 :2 (М-А1, Fe), 1:3 (Fe), 1,5:1 (Al), 3:1 (La).

Элементы в степени окисления + 4 образуют ортогерманаты, a Zr и Hf- также соед. M3GeO8,

Получены Г., содержащие в молекуле неск. хим. элементов, отличающихся степенью окисления; их структура аналогична структуре соответствующих силикатов-полевых щпатов, сподумена, монтмориллонита, пермутита и др. наиб. практич. значение имеют германиевые гранаты A3B2Ge3O12, где А-Са, Mg, Zn, Fe и др., В-А1, Mb, Ga, Sn, РЗЭ и др. Гранаты обладают св-вами диэлектриков; их используют в электронио-вычислит. устройствах, магн. интегральных схемах (в осн. в кач-ве подложек).

Из GeO2 и оксидов металлов получают германиевые стекла. Для стекол на основе оксидов Ва, Ti и Pb nD20 от 1,86 до 1,99 при1104-12.jpg6 мкм, для германиево-фосфатно-титановых-коэф. пропускания ок. 80% при1104-13.jpg 0,5-0,7 мкм, Стекла на основе GeO2, PbO, ZnO2, A12O3 (или La2O3) сильно поглощают рентгеновское излучение. Германиевые стекла используют для изготовления призм, кювет, окошек, фильтров в оптич. приборах, электродов, терморезисторов, для защиты от рентгеновского излучения.

Г. щелочных металлов существенно лучше раств. в воде, чем остальные. Для соединений щел.-зем. металлов р-римость тем выше, чем больше ат. масса металла (р-римость Mg2GeO4 ~ 0,016 г/л). Германаты РЗЭ практически не раств. в воде и 0,1 н. р-ре NaOH. Минер, к-тами все Г., как правило, разлагаются. Гидрогерманаты, а также гидраты Г. при нагр. отщепляют воду с образованием безводных солей.

Общий метод получения безводных Г.-спекание (реже сплавление) смеси GeO2 с соответствующим оксидом или карбонатом металла. Процесс ускоряется при замене 3-5% оксида или карбоната металла на его фторид. Гидраты Г. и гидрогерманаты получают: осаждением из водных р-ров, содержащих GeO2 или Г. щелочного металла и соль соответствующего элемента; гидролизом безводных Г.; гидротермальным синтезом.

Наиб. важные Г. описаны ниже.

Г. свинца Pb5Ge3O11-белые кристаллы, гексагон. решетка (а = 1,0251 нм, с = 1,0685 нм); т. пл, 740 °С; не раств. в воде и органических растворителях. Получают сплавлением GeO2 с РbСО3. Используют как материал для детекторов в ИК-спектрометрах, акусто- и оптоэлектронных приборах.

Г. висмута Bil2GeO20 (германосилленит)-белые кристаллы, кубич. решетка (а = 1,0145 нм); т. пл. 923 °С; не раств. в воде; сегнетоэлектрик. Получают сплавлением GeO2 с Bi2O3. Используют как материал для модуляторов света, звукопроводов в акустоэлектронных устройствах.

Метагерманат натрия Na2GeO3-белые кристаллы, ромбич. решетка (а = 0,622 нм, b= 1,087 нм, с = 0,492 нм, z=4); т. пл. Ш60°С; плотн. 331 г/см3; раств. в воде; гигроскопичен; обладает сильным двойным лучепреломлением. Получают еплавлением Na2O с GeO2, Используют для синтеза др. соед. Ge.

Гидрогерманат натрия Na3H2GeO4*6H2O-белые кристаллы, ромбич, решетка (а= 0,652 нм, b = 1,737 нм, с = 0,847 нм); т. пл. 85°С; плотн. 2,05 г/см3; раств. в воде (259 г/л при 25oС); поглощает из воздуха СО2; слабо гигроскопичен. Получают выпариванием водного р-ра Na2GeO3, содержащего NaOH. Используют для синтеза др. соед. Ge, в частности его гидролизом получают цеолит Na3HGe7O16*4H2O, к-рый применяют как катализатор поликондснсации этилентерефталата.

Г. магния Mg4GeO6-белые кристаллы, гексагон. рещетка (а - 1,1773 нм, с = 1,4448 нм); при ~ 1500°С диссоциирует на Mg2GeO4 и MgO; показатели преломления: 1,740 (для обыкновенного луча) и 1,755 (для необыкновенного). Получают спеканием при 1150°С стехиометрич. кол-в GeO2 с MgO (или MgCO3). Используют как компонент фосфбров,

Г. типа 2BaO*MO*2GeO2*xPbO (M-Mg, Zn)-компоненты люминофоров. Используются, напр., для цветной печати.

Лит. см. примет. Германий. М. Я. Шпирт.


===
Исп. литература для статьи «ГЕРМАНАТЫ»: нет данных

Страница «ГЕРМАНАТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков