Unsur Germanium (Ge)

Holaa~ apa kabar blog ku yang sepi tak terurus ini huee~
akhir-akhir ini tugasnya numpuk ya Allah, seminar, simulasi, UTS hmmm… jadi gak sempet buat ini itu hhu.

Oke, tapi sesuai dengan buku yang barusan saya baca *cieh baca buku*
nikmatilah kesibukanmu yah, nikmati selama itu berguna ^^ bersyukur masih bisa mengerjakan kesibukan, karena ada banyak orang di luar sana yang ingin mengerjakan sesuatu.

hahaha gitu deh kurang lebih isinya.

Nah, sekarang saya cuma mau menjabarkan mengenai unsur yang saya suka yaitu Germanium karena lambangnya tuh “Ge” *inisial nama saya hhe~ jadi suka gitu ^^
-_______-

Gak sih, gak juga, gak begitu. Sebenernya mah ini tuh tugas kuliah, kebagiannya unsur ini, jadi berusaha menyukai gitu kekeke~ *maap gak penting*

Selamat belajar *disappear*

============================================================================

Unsur Germanium

germanium

Gambar 1. Germanium

Germanium adalah unsur kimia dengan simbol Ge dan nomor atom 32. Germanium adalah metaloid berkilau, keras, berwarna abu-abu keputihan dalam golongan karbon, secara kimiawi bersifat sama dengan unsur segolongannya timah dan silikon. Germanium tidak dianggap sebagai unsur yang esensial untuk semua organisme hidup. Germanium murni adalah metaloid yang bersifat keras, getas, berkilau, dan berwarna putih abu-abu. Unsur ini memiliki sifat kimia dan fisika mirip silikon.

Germanium stabil di udara dan air, serta tidak terpengaruh oleh asam dan basa, kecuali asam nitrat. Germanium tidak tersedia banyak di alam. Dalam proses geologi, unsur ini tidak banyak berasosiasi dengan mineral sehingga penyebarannya amat luas, namun dengan konsentrasi amat rendah.

germanite

Gambar 2. Germanite

Bijih germanium termasuk langka. Bijih yang paling umum ditemukan adalah germanite yang merupakan tembaga besi germanium sulfida dengan kandungan sekitar 8% germanium. Namun bijih ini pun biasanya tidak ditambang. Germanium tersebar di bijih logam lain, seperti seng, sehingga germanium terutama diperoleh sebagai produk sampingan dari pengolahan berbagai bijih logam lain.

  • Nomor atom: 32
  • Massa atom: 72,59 g/mol
  • Elektronegativitas menurut Pauling: 1,8
  • Kepadatan: 5,3 g/cm3 pada 20 °C
  • Titik lebur: 937 °C
  • Titik didih: 2830 °C
  • Radius Vanderwaals: 0,137 nm
  • Radius ionik: 0,093 nm (+2) ; 0,054 nm (4)
  • Isotop: 9
  • Energi ionisasi pertama: 761,2 kJ/mol
  • Energi ionisasi kedua: 1537,0 kJ/mol
  • Energi ionisasi ketiga: 3301,2 kJ/mol
  • Energi ionisasi keempat: 4409,4 kJ/mol
  • Ditemukan oleh: Clemens Winkler pada tahun 1886

Sejarah Germanium

Germanium ditemukan cukup terlambat dalam sejarah kimia, Karena sangat sedikit mineral yang berkandungan tinggi. Germanium pertama kali diperkirakan ada oleh kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev pada tahun 1869 berdasarkan tabel periodik. Namun, kimiawan Jerman Clemens Winkler yang pertama kali mengisolasi elemen dan membuktikan keberadaannya pada tahun 1886. Winkler menemukan unsur dalam mineral argyrodite. Germanium mendapatkan namanya dari negara asal Winkler yaitu Jerman (Germany).

Germanium adalah elemen yang cukup langka yang ditemukan di kerak bumi. Meskipun ada beberapa mineral yang mengandung cukup banyak germanium seperti germanite dan argyrodite, mereka jarang untuk ditambang. Mayoritas germanium digunakan oleh industri, diproduksi sebagai produk sampingan dari pertambangan bijih sfalerit di mana ia ditemukan dalam jumlah kecil.

Reaksi – reaksi yang Melibatkan Germanium

Germanium, sama halnya dengan silikon, secara alamiah bereaksi dan membentuk senyawa kompleks dengan oksigen di alam. Berkebalikan dengan silikon, germanium terlalu reaktif untuk ditemukan secara alami di Bumi dalam bentuk bebasnya.

Terapan Germanium dalam kehidupan sehari-hari

Germanium murni adalah semikonduktor, dengan penampilan hampir sama dengan unsur silikon. “Logam” germanium (germanium terisolasi) dipakai sebagai semikonduktor di dalam transistor dan berbagai perangkat elektronik lainnya. Germanium merupakan semikonduktor penting yang terutama digunakan dalam transistor dan sirkuit terpadu.

Germanium juga mampu membentuk berbagai senyawa. Germanium oksida bisa ditambahkan ke kaca untuk meningkatkan indeks bias yang digunakan dalam lensa wide-angle dan perangkat inframerah. Detektor kristal germanium lazim digunakan untuk mengidentifikasi sumber-sumber radiasi dan banyak digunanakan di berbagai bandara.

Mayoritas germanium digunakan dalam sistem optik. Karena Germania (GeO2) memiliki kualitas yang baik untuk bekerja dengan cahaya dan laser. Aplikasi seperti kamera, serat optik, dan mikroskop memanfaatkan sifat-sifat ini. Germanium juga digunakan dalam optik inframerah. Aplikasi lain mencakup dalam penggunaan elektronik (dimana dikombinasikan dengan silikon untuk membuat silikon germanium (SiGe), panel surya, dan beberapa paduan logam

Germanium juga digunakan untuk membuat paduan dan sebagai fosfor dalam lampu neon. Kedua germanium dan germanium oksida (GEO) yang transparan terhadap radiasi inframerah dan digunakan dalam instrumen optik inframerah dan detektor inframerah. Beberapa senyawa germanium tampaknya efektif dalam membunuh beberapa jenis bakteri dan saat ini sedang dipelajari untuk digunakan dalam kemoterapi.

Bahaya Germanium

Manusia diperkirakan mengkonsumsi germanium sekitar 1 mg/hari dari makanan dan minuman. Terdapat klaim bahwa germanium bermanfaat bagi kesehatan, namun klaim ini belum pernah dibuktikan secara ilmiah. Asupan tinggi germanium dipercaya meningkatkan sistem kekebalan tubuh, meningkatkan pasokan oksigen tubuh, serta menghancurkan radikal bebas.

Germanium hidrida dan germanium tetrahidrida sangat mudah terbakar dan meledak bahkan hanya dengan terpapar udara. Terpapar oleh senyawa tersebut bisa memicu berbagai keluhan seperti iritasi mata, kulit, dan saluran pernapasan. Substansi ini juga menyebabkan efek pada darah dengan mengakibatkan lesi sel darah.

Gas germanium lebih berat daripada udara dan jika terbebas dalam konsentrasi tinggi berpotensi menimbulkan ledakan. Sebagai logam berat, germanium dianggap memiliki berbagai dampak negatif pada ekosistem perairan.

Isotop Germanium

Isotop germanium terutama digunakan untuk memproduksi medis As dan radioisotop Se. Ge – 74 digunakan untuk memproduksi As- 74 , Ge – 76 untuk memproduksi As- 77, Ge – 74 untuk memproduksi As- 73 dan Ge – 72 untuk As- 72 . Ge – 70, Ge – 72 dan Ge – 74 semua dapat digunakan untuk memproduksi radioisotop medis Se – 73, meskipun rute produksi yang paling umum adalah secara alami As ( As- 75 ) . GeF4 alami digunakan dalam semikonduktor proses implan pra – amorphisation . Penggunaan Ge – 72 , dalam bentuk GeF4 , meningkatkan proses ini dan mengurangi kontaminasi .

Isotop Alami

Tabel 1 ini menunjukkan informasi tentang Isotop yang terjadi secara alami, massa atom, kelimpahan di alam, nuclear spin, dan momen magnet. Data lebih lanjut untuk radioisotop ( isotop radioaktif ) dari germanium telah terdaftar ( termasuk yang terjadi secara alami ) di bawah ini.

Isotope Mass / Da Natural abundance (atom %) Nuclear spin (I) Magnetic moment (μ/μN)
70Ge 69.9242497 (16) 20.84 (87) 0
72Ge 71.9220789 (16) 27.54 (34) 0
73Ge 72.9234626 (16) 7.73 (5) 9/2 -0.8794669
74Ge 73.9211774 (15) 36.28 (73) 0
76Ge 75.9214016 (17) 7.61 (38) 0

Dalam contoh di atas, ion paling intens diatur ke 100 % karena ini penyesuaian terbaik untuk hasil dari spektrometer massa. Supaya tidak menjadi bingung dengan persentase kelimpahan isotop relatif yang totalnya mencapai 100 % untuk semua isotop alami.

osptop abidance

Data Radiosotope

Data lebih lanjut untuk isotop yang terjadi secara alami dari germanium yang tercantum di atas. Tabel 1.2 ini memberikan informasi tentang radiosotopes germanium.

nuclide
symbol
Z(p) N(n)
isotopic mass (u)
half-life[n 1] decay
mode(s)[4][n 2]
daughter
isotope(s)[n 3]
nuclear
spin
excitation energy
58Ge 32 26 57.99101(34)# 2p 56Zn 0+
59Ge 32 27 58.98175(30)# 2p 57Zn 7/2−#
60Ge 32 28 59.97019(25)# 30# ms β+ 60Ga 0+
2p 58Zn
61Ge 32 29 60.96379(32)# 39(12) ms β+, p (80%) 60Zn (3/2−)#
β+ (20%) 61Ga
62Ge 32 30 61.95465(15)# 129(35) ms β+ 62Ga 0+
63Ge 32 31 62.94964(21)# 142(8) ms β+ 63Ga (3/2−)#
64Ge 32 32 63.94165(3) 63.7(25) s β+ 64Ga 0+
   
nuclide
symbol
Z(p) N(n)
isotopic mass (u)
half-life[n 1] decay
mode(s)[4][n 2]
daughter
isotope(s)[n 3]
nuclear
spin
excitation energy
65Ge 32 33 64.93944(11) 30.9(5) s β+ (99.99%) 65Ga (3/2)−
β+, p (.01%) 64Zn
66Ge 32 34 65.93384(3) 2.26(5) h β+ 66Ga 0+
67Ge 32 35 66.932734(5) 18.9(3) min β+ 67Ga 1/2−
67m1Ge 18.20(5) keV 13.7(9) µs 5/2−
67m2Ge 751.70(6) keV 110.9(14) ns 9/2+
68Ge[n 4] 32 36 67.928094(7) 270.95(16) d EC 68Ga 0+
69Ge 32 37 68.9279645(14) 39.05(10) h β+ 69Ga 5/2−
69m1Ge 86.765(14) keV 5.1(2) µs 1/2−
69m2Ge 397.944(18) keV 2.81(5) µs 9/2+
70Ge 32 38 69.9242474(11) Stable 0+
71Ge 32 39 70.9249510(11) 11.43(3) d EC 71Ga 1/2−
71mGe 198.367(10) keV 20.40(17) ms IT 71Ge 9/2+
72Ge 32 40 71.9220758(18) Stable 0+
72mGe 691.43(4) keV 444.2(8) ns 0+
73Ge 32 41 72.9234589(18) Stable 9/2+
73m1Ge 13.2845(15) keV 2.92(3) µs 5/2+
73m2Ge 66.726(9) keV 499(11) ms 1/2−
74Ge 32 42 73.9211778(18) Stable 0+
75Ge 32 43 74.9228589(18) 82.78(4) min β 75As 1/2−
75m1Ge 139.69(3) keV 47.7(5) s IT (99.97%) 75Ge 7/2+
β 75As
75m2Ge 192.18(7) keV 216(5) ns 5/2+
76Ge[n 5] 32 44 75.9214026(18) 1.78(8)×1021 y ββ 76Se 0+
77Ge 32 45 76.9235486(18) 11.30(1) h β 77As 7/2+
77mGe 159.70(10) keV 52.9(6) s β (79%) 77As 1/2−
IT (21%) 77Ge
78Ge 32 46 77.922853(4) 88(1) min β 78As 0+
79Ge 32 47 78.9254(1) 18.98(3) s β 79As (1/2)−
79mGe 185.95(4) keV 39.0(10) s β (96%) 79As (7/2+)#
IT (4%) 79Ge
80Ge 32 48 79.92537(3) 29.5(4) s β 80As 0+
81Ge 32 49 80.92882(13) 7.6(6) s β 81As 9/2+#
81mGe 679.13(4) keV 7.6(6) s β (99%) 81As (1/2+)
IT (1%) 81Ge
82Ge 32 50 81.92955(26) 4.55(5) s β 82As 0+
83Ge 32 51 82.93462(21)# 1.85(6) s β 83As (5/2+)#
84Ge 32 52 83.93747(32)# 0.947(11) s β (89.2%) 84As 0+
β, n (10.8%) 83As
85Ge 32 53 84.94303(43)# 535(47) ms β (86%) 85As 5/2+#
β, n (14%) 84As
86Ge 32 54 85.94649(54)# >150 ns β, n 85As 0+
β 86As
nuclide
symbol
Z(p) N(n)
isotopic mass (u)
half-life[n 1] decay
mode(s)[4][n 2]
daughter
isotope(s)[n 3]
nuclear
spin
  excitation energy    
87Ge 32 55 86.95251(54)# 0.14# s 5/2+#
88Ge 32 56 87.95691(75)# >=300 ns 0+
89Ge 32 57 88.96383(97)# >150 ns 3/2+#

Data Radiosotope

Logam ditemukan di:

  • Mineral argirodite, sulfida dari germanium dan perak;
  • Mineral germanite, yang berisi 8% Ger;
  • Bijih Zn;
  • Batu bara;
mineral argyrodite

Gambar 3. Mineral Argirodite

Germanium dapat dipisahkan dari logam lain dengan penyulingan pecahan dari Tetraklorida stabil. Seperti silikon, bereksi langsung dengan halogen membentuk tetrahalida volatile, dengan oksigen membentuk GeO2 dan dengan alkali membentuk germanite.

Ge + 2OH + H2O   →    GeO32- + 2H2

Seperti SiO2, GeO2 merupakan asam oksida lemah. Germanium hidrida/ germanes dioksidasi menjadi GeO2 dan H2O oleh O2 tetapi tidak flammable seperti silanes. Halida GeF2, GeCl2, GeBr2 dan GeI2dan sulfida GeS diketahui tetapi mereka tidak stabil dan merupakan agen pereduksi kuat. Tetrahalida gan GeS2 diperoleh melalui reaksi langsung dengan element dan kemudian bereaksi dengan Ge,

Ge + GeCl4  →  2GeCl2

Ge + GeS2   →  2GeS

Referensi

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s