Germanát

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
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. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Germanát&oldid=24704770”