第 32 號元素:鍺Ge · Germanium

鍺ㄓㄜˇ(三聲)Germanium

注音 ㄓㄜˇ(三聲)·音同「者」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:類金屬

鍺(Germanium):鍺
鍺照片:W. Oelen · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
原子序
32
元素符號
Ge
標準原子量
72.630± 0.008
週期
4
族
14
區塊
p 區

電子排布

[Ar]3d104s24p2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=318
  4. N n=44

簡介

具半導體性質的類金屬。早期電晶體以鍺製造,現今用於光纖與紅外線光學元件。

性質介於金屬與非金屬之間,許多是半導體材料。

元素科學故事 · 鍺(Ge)

被預言的元素

已對照來源· 版本 2026-10-18

1871 年 Mendeleev 依週期表空格預言並稱為 ekasilicon、1886 年 Winkler 在硫銀鍺礦中發現與分離、Germania 字源(LANL、Jefferson Lab、CIAAW)、灰白色類金屬與重要半導體、摻雜砷鎵製成電晶體、區域精煉雜質達 10¹⁰ 分之一、鍺與氧化鍺透紅外線並用於光譜儀與偵測器、取自鋅礦冶煉粉塵與煤炭燃燒副產物(LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。

早在鍺被發現的十五年前,Dmitri Mendeleev 就根據他的週期表上留下的空格,預言了它的存在。

類矽

1871 年,Mendeleev 把這個尚未發現的元素稱為「類矽」(ekasilicon)。1886 年,德國化學家 Clemens Winkler 在硫銀鍺礦中發現並分離出鍺,並以拉丁文 Germania(德國)為它命名。

重要的半導體

鍺是一種灰白色的類金屬,也是非常重要的半導體。摻入少量的砷、鎵等元素後,鍺可以做成電晶體,用在成千上萬種電子裝置中。區域精煉技術能讓鍺的雜質降到百億分之一。

讓紅外線通過

鍺與氧化鍺能讓紅外線穿透,被用在紅外線光譜儀與極靈敏的紅外線偵測器中。今天的鍺主要從冶煉鋅礦的粉塵,以及某些煤炭燃燒後的副產物中回收。

延伸思考Mendeleev 是怎麼從週期表上的空格,推測出一個尚未被發現的元素會有哪些性質?

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參考來源

  1. PubChem Element: Germanium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18