Germanát

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
Ortogermanát anion

A kémiában germanátnak nevezik a germánium oxoaniont tartalmazó vegyületeket. A szervetlen vegyületek elnevezésében a germanát végződés germánium központi atomot tartalmazó összetett aniont jelöl,[1] ilyen például a kálium-hexafluorogermanát, K2GeF6.[2]

Germanát oxovegyületek[szerkesztés]

A germánium a szilíciumhoz hasonlóan számos tetraéderes {GeO4}[2] egységet tartalmazó vegyületet képez, de 5-ös[3] és 6-os[2] koordinációra is képes. Az összes fontosabb szilikát és aluminoszilikát germániumtartalmú analógját előállították.[4] Az alábbi példák mutatják a vegyületek szilikátokkal rokon voltát: Mg2GeO4 (olivin és spinell formák), CaGeO3 (perovszkit szerkezet), Be2GeO4 (fenakit szerkezet).[4][5] A BaGe4O9 komplex szerkezetű, melyben 4-es és 6-os koordinációjú germánium található.[5] A földtudomány számára fontosak, mivel szerkezetük a szilikátokéhoz hasonló, és a földköpenyben található szilikátásványok viselkedésének tanulmányozásához analóg vegyületekként használhatók;[6] a MnGeO3 szerkezet például piroxén típusú, hasonlít a MgSiO3-éhoz, mely a földköpeny egyik jelentős ásványa.[7][8][9]

Germanátok vizes oldatokban[szerkesztés]

A különálló GeO4−4 ionokat tartalmazó alkálifém ortogermanátok (M4GeO4) savas oldatokat képeznek, melyben GeO(OH)3, GeO2(OH)2−2 és [(Ge(OH)4)8(OH)3]3− ionok fordulnak elő.[2] A germánium-dioxid semleges oldatában Ge(OH)4 található, de magas pH-n germanátionok, például GeO(OH)3, GeO2(OH)2−2 vannak jelen.[10]

Germanát zeolitok[szerkesztés]

Mikropórusos germanát zeolitokat először az 1990-es években állítottak elő.[11][12] A szokásos előállítási mód a szerves amin templát (szerkezetet meghatározó ágens) felhasználásával végzett hidrotermális szintézis.[13] A váz a plusz oxidionok miatt negatív töltésű, ezek egyben a germánium koordinációs számát is 5-re vagy 6-ra növelik. A negatív töltést a pozitív töltésű aminmolekulák kompenzálják.

A germánium 4-es, 5-ös vagy 6-os koorinációra való hajlamán túl az, hogy a {GeO4} tetraéderes egységekben a Ge–O kötéshossz nagyobb, mint a Si–O kötéshossz a {SiO4} egységekben, illetve hogy a tetraéderek közös sarkánál a Ge–O–Ge kötésszög (130°–140°) kisebb, szokatlan szerkezetek kialakulását teszi lehetővé.[14] Egy 2005-ben leírt zeolitban[15] nagy – 18,6 × 26,2 Å méretű pórusok találhatók, melyeket 30-tagú gyűrűk által meghatározott csatornák kötnek össze (a természetben megtalálható, faujasit nevű zeolit csatornáit 12-tagú gyűrűk alkotják[16]). A szilíciumot és germániumot (szilikogermanátok), az aluminiumot és germániumot (aluminogermanátok), valamint a cirkóniumot és germániumot (cirkonogermanátok) tartalmazó zeolitszerkezetek egyaránt ismertek.[13][17]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 – Full text (PDF)
  2. a b c d Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier ISBN 0123526515
  3. (2011) „Cs4UGe8O20: A Tetravalent Uranium Germanate Containing Four- and Five-Coordinate Germanium”. Inorganic Chemistry 50 (20), 9936–9938. o. DOI:10.1021/ic201789f. ISSN 0020-1669.  
  4. a b Greenwood, N.N.. Az elemek kémiája, 1., Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó, 516-517. o. (1999). ISBN 963 18 9144 5 
  5. a b Encyclopedia of alkaline earth compounds R.C Ropp, Elsevier 2013 ISBN 978-0-444-59550-8
  6. (1970) „Phase transformations and the constitution of the mantle”. Physics of the Earth and Planetary Interiors 3, 109–155. o. DOI:10.1016/0031-9201(70)90047-6. ISSN 0031-9201.  
  7. (1962) „Some High-pressure Transformations in Pyroxenes”. Nature 196 (4857), 883–884. o. DOI:10.1038/196883a0. ISSN 0028-0836.  
  8. (2010) „Deformation of MnGeO3 post-perovskite at lower mantle pressure and temperature”. Geophysical Research Letters 37 (20). DOI:10.1029/2010GL044977. ISSN 0094-8276.  
  9. (2000) „Growth of pyroxene-type MnGeO3 and (Mn,Mg)GeO3 crystals by the floating-zone method”. Journal of Crystal Growth 210 (4), 783–787. o. DOI:10.1016/S0022-0248(99)00850-7. ISSN 0022-0248.  
  10. "Germanium: Inorganic Chemistry" F Glockling Encyclopedia of Inorganic Chemistry Editor R Bruce King (1994) John Wiley and Sons ISBN 0-471-93620-0
  11. (1991) „Synthesis, structure and characterization of a novel germanium dioxide with occluded tetramethylammonium hydroxide”. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (6), 1537. o. DOI:10.1039/dt9910001537. ISSN 0300-9246.  
  12. (1998) „Transformation of Germanium Dioxide to Microporous Germanate 4-Connected Nets”. Journal of the American Chemical Society 120 (40), 10569–10570. o. DOI:10.1021/ja982384n. ISSN 0002-7863.  
  13. a b Zeolites and Related Materials: Trends Targets and Challenges(SET), 1st Edition, 4th International FEZA Conference, 2008, Paris, France; Eds. Gedeon, Massiani,Babonneau; Elsevier Science; ISBN 9780444532961
  14. Introduction to Zeolite Molecular Sieves, Jiri Cejka, Herman van Bekkum, A. Corma, F. Schueth, Elsevier, 2007
  15. (2005) „A mesoporous germanium oxide with crystalline pore walls and its chiral derivative”. Nature 437 (7059), 716–719. o. DOI:10.1038/nature04097. ISSN 0028-0836. PMID 16193048.  
  16. Handbook Of Molecular Sieves: Structures, Rosemarie Szostak, 1992, Van Nostrand Reinhold, ISBN 0442318995, ISBN 978-0442318994
  17. (2003) „Synthesis and Characterization of Zirconogermanates”. Inorganic Chemistry 42 (19), 5954–5959. o. DOI:10.1021/ic034298g. ISSN 0020-1669.  

Fordítás[szerkesztés]

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Germanate című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.