산화물
게르마늄의 가장 일반적인 산화 상태는 +4이지만, 이는 여러 화합물에서 산화 상태 +2로 발생하는 것으로 알려져 있습니다. Ge2Cl6 화합물의 +3와 같은 다른 산화 상태는 드물며, +3 및 +1 산화 상태는 산화물 층 표면에서 측정되었습니다. Ge4, Ge9, Ge9 및 [(Ge9)2]를 포함하여 게르마늄을 함유한 다수의 양이온 클러스터 이온(Zinter 이온)이 제조되었으며, 그 중 하나는 에틸렌디아민 또는 크립탄드에 의해 촉매되는 액체 암모니아의 게르마늄 및 알칼리 금속 합금에서 추출됩니다. . 이러한 이온에 포함된 게르마늄의 산화 상태는 오존 라디칼 이온의 산소와 마찬가지로 정수가 아닙니다. 250도에서 게르마늄은 천천히 GeO2로 산화됩니다.
게르마늄에는 이산화 게르마늄과 일산화 게르마늄의 두 가지 산화물이 있습니다. 이산화게르마늄은 이황화게르마늄(GeS2)을 로스팅하여 얻습니다. 이산화게르마늄은 흰색 분말로 물에 약간 용해되지만 알칼리와 반응하여 게르마네이트를 형성합니다. 이산화게르마늄이 게르마늄 금속과 고온에서 반응하면 일산화게르마늄이 생성되며 녹는점은 1115도, 밀도는 4.25g/cm3이며 물에 약간 용해됩니다. 이산화 게르마늄 GeO2는 다이아몬드형 정방정계 결정 형태와 준안정-석영형 육방정계 결정 형태를 갖고 있으며 융점은 1086도, 밀도는 6.24g/cm3이며 물에 불용성입니다. 이산화게르마늄은 상온이나 가열조건에서 비교적 안정하고, 산에 잘 녹지 않으며, 강알칼리 용액에 쉽게 용해되어 게르마늄(IV)염을 생성하는데, 이는 주로 고굴절 광학유리 제조에 사용되며, 금속 게르마늄을 제조하는 원료이기도 하다. [3]
GeS2+2O2=GeO2+SO2
GeO2+Ge=2GeO
GeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O
일산화게르마늄 GeO는 700도에서 분해되는 검은 바늘 모양의 결정입니다. 물에는 녹지 않으나 산 및 농축된 강알칼리 용액에는 쉽게 용해됩니다. 공기 중에서 가열하면 쉽게 이산화게르마늄으로 전환되고, 밀폐된 상태에서 가열하면 쉽게 불균형해집니다. 일산화게르마늄은 가열조건에서 이산화게르마늄을 수소나 일산화탄소로 환원시켜 제조할 수 있다.
GeO2+H2=GeO+H2O
산화물 화합물
Ge는 또한 이황화물, 이셀레나이드(GeSe2), 모노설파이드(GeS), 모노셀레나이드(GeSe) 및 텔루르화물(GeTe)과 같은 산소 그룹 원소와 이원 화합물을 형성할 수 있습니다. Ge(IV)가 함유된 진한 산 용액에 황화수소 가스를 통과시키면 흰색 침전물, 즉 이황화게르마늄이 생성된다. 게르마늄 이황화물은 물, 가성소다 용액 및 알칼리 금속 황화물 용액에 잘 용해됩니다. 그러나 산성수에는 녹지 않으며, Winkler가 게르마늄을 발견한 것도 바로 이 성질 때문이었습니다. 이황화 게르마늄을 수소 기류에서 가열하면 단황화 게르마늄(GeS)이 형성되어 승화하여 어둡지만 금속성 얇은 층을 형성하고 가성소다 용액에 용해됩니다. 황화게르마늄, 알칼리금속 탄산염, 황을 함께 가열하면 티오게르마네이트라는 게르마늄염 화합물이 생성됩니다.
Na4GeO4+4H2SO4→Ge(SO4)2+2Na2SO4+4H2O
Ge(SO4)2+2H2S→GeS2+2H2SO4
할로겐화물
게르마늄의 네 가지 테트라할라이드가 알려져 있습니다. 정상적인 조건에서 사요오드화게르마늄(GeI4)은 고체이고, 사불화게르마늄(GeF4)은 기체이며, 나머지 두 개는 휘발성 액체입니다. 게르마늄을 염소와 함께 가열하면 끓는점이 83.1도인 무색 발연 액체, 즉 사염화 게르마늄(GeCl4)이 생성됩니다. 습한 공기 중에서 가수분해되면 연기를 생성하는 무색 액체입니다. 휘발성이며 녹는점은 -51.50도, 끓는점은 86.55도, 밀도는 1.88g/cm3이며 에탄올과 에테르에 용해되며 물에서 가수분해됩니다. . [3]
GeCl4+4H2O→Ge(OH)4+4HCl
게르마늄의 모든 테트라할라이드는 쉽게 가수분해되어 함수 이산화게르마늄을 형성할 수 있습니다. 사염화 게르마늄은 유기 게르마늄 화합물을 제조하는 데 사용됩니다. 테트라할라이드와 달리 알려진 네 가지 디할로겐화물은 모두 고분자 고체입니다. 다른 알려진 할로겐화물로는 Ge2Cl6 및 GenCl2n+2이 있습니다. 네오펜탄 구조의 Ge5Cl12를 포함하는 독특한 화합물인 Ge6Cl16도 있습니다.