Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ортогерманатный анион

В химии, германат представляет собой соединение , содержащее оксианион из германия . В названии неорганических соединений это суффикс, который указывает на многоатомный анион с центральным атомом германия [1], например, гексафторгерманат калия, K 2 GeF 6 . [2]

Германатные оксисоединения [ править ]

Германий похож на кремний, образуя многие соединения с тетраэдрическими звеньями {GeO 4 } [2], хотя он также может проявлять 5 [3] и 6 [2] координацию. Получены аналоги всех основных типов силикатов и алюмосиликатов . [4] Например, соединения Mg 2 GeO 4 (формы оливина и шпинели ), CaGeO 3 ( структура перовскита ), Be 2 GeO 4 ( структура фенакита ) демонстрируют сходство с силикатами. [4] [5]BaGe 4 O 9 имеет сложную структуру, содержащую 4- и 6-координатный германий. [5] Германаты важны для наук о Земле, поскольку они обладают структурой, аналогичной силикатам, и могут использоваться в качестве аналогов для изучения поведения силикатных минералов, обнаруженных в мантии Земли ; [6] например, MnGeO 3 имеет структуру типа пироксена, аналогичную структуре MgSiO 3, который является важным минералом в мантии. [7] [8] [9]

Германаты в водных растворах [ править ]

В щелочных металлов orthogermanates, М 4 GeO 4 , содержащие дискретные GeO4-
4ионы, образуют кислые растворы, содержащие GeO (OH)-
3, GeO
2(ОЙ)2-
2и [(Ge (OH) 4 ) 8 (OH) 3 ] 3- . [2] Нейтральные растворы диоксида германия содержат Ge (OH) 4 , но при высоком pH германат-ионы, такие как GeO (OH)-
3, GeO
2(ОЙ)2-
2присутствуют. [10]

Германские цеолиты [ править ]

Микропористые германатные цеолиты были впервые получены в 1990-х годах. [11] [12] Распространенным методом получения является гидротермальный синтез с использованием органического амина в качестве матрицы (агента, определяющего структуру). [13] Каркасы заряжены отрицательно из-за дополнительных оксидных ионов, что приводит к более высоким координационным числам для германия, равным 5 и 6. Отрицательный заряд уравновешивается положительно заряженными молекулами амина.

Помимо способности германия проявлять 4, 5 или 6 координацию, большая длина связи Ge – O в тетраэдрической единице {GeO 4 } по сравнению с Si – O в {SiO 4 } и более узкая связь Ge – O– Угол Ge (130–140 °) между общими углами тетраэдров позволяет создавать необычные каркасные структуры. [14] Цеолит, о котором сообщалось в 2005 году [15], имеет большие поры - 18,6 × 26,2 Å, соединенные между собой каналами, определяемыми 30-членными кольцами (встречающийся в природе цеолит фожазит с каналами, определяемыми 12-членными кольцами [16].). Все известны цеолиты с каркасом, содержащим кремний и германий (силикогерманаты), алюминий и германий (алюминогерманаты), цирконий и германий (цирконогерманаты). [13] [17]

См. Также [ править ]

  • Германат висмута (оксид висмута-германия, BGO)
  • Германат натрия

Ссылки [ править ]

  1. ^ Номенклатура рекомендаций неорганической химии IUPAC 2005 - Полный текст (PDF)
  2. ^ a b c d Эгон Виберг, Арнольд Фредерик Холлеман (2001) Неорганическая химия , Elsevier ISBN  0123526515
  3. ^ Нгуен, Куанг Бак; Лии, Кван-Хва (2011). «Cs 4 UGe 8 O 20 : четырехвалентный германий урана, содержащий четырех- и пятикоординатный германий». Неорганическая химия . 50 (20): 9936–9938. DOI : 10.1021 / ic201789f . ISSN 0020-1669 . 
  4. ^ a b Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
  5. ^ a b Энциклопедия щелочноземельных соединений RC Ropp, Elsevier 2013 ISBN 978-0-444-59550-8 
  6. ^ Ringwood, AE (1970). «Фазовые превращения и строение мантии». Физика Земли и планетных недр . 3 : 109–155. Bibcode : 1970PEPI .... 3..109R . DOI : 10.1016 / 0031-9201 (70) 90047-6 . ISSN 0031-9201 . 
  7. ^ Рингвуд, AE; Сибрук, Меррен (1962). «Некоторые превращения пироксенов под высоким давлением». Природа . 196 (4857): 883–884. Bibcode : 1962Natur.196..883R . DOI : 10.1038 / 196883a0 . ISSN 0028-0836 . 
  8. ^ Хиросе, Кей; Нагая, Юкио; Меркель, Себастьян; Охиси, Ясуо (2010). «Деформация постперовскита MnGeO 3 при понижении мантийного давления и температуры» . Письма о геофизических исследованиях . 37 (20). Bibcode : 2010GeoRL..3720302H . DOI : 10.1029 / 2010GL044977 . ISSN 0094-8276 . 
  9. ^ Мацумура, Хисаси; Мамия, Микито; Takei, Humihiko (2000). «Выращивание кристаллов MnGeO 3 пироксенового типа и (Mn, Mg) GeO 3 методом плавающих зон». Журнал роста кристаллов . 210 (4): 783–787. Bibcode : 2000JCrGr.210..783M . DOI : 10.1016 / S0022-0248 (99) 00850-7 . ISSN 0022-0248 . 
  10. ^ "Германий: неорганическая химия" F Глоклинг Энциклопедия редактора неорганической химии Р. Брюс Кинг (1994) Джон Вили и сыновья ISBN 0-471-93620-0 
  11. ↑ Cheng, Jun; Сюй, Рурэн; Ян, Гуанди (1991). «Синтез, структура и характеристика нового диоксида германия с окклюзированным гидроксидом тетраметиламмония». Журнал химического общества, Dalton Сделки (6): 1537 DOI : 10.1039 / dt9910001537 . ISSN 0300-9246 . 
  12. ^ Ли, Хайлиан; Яги, ОМ (1998). «Превращение диоксида германия в микропористые германатные 4-соединенные сети». Журнал Американского химического общества . 120 (40): 10569–10570. DOI : 10.1021 / ja982384n . ISSN 0002-7863 . 
  13. ^ a b Цеолиты и родственные материалы: тенденции, цели и задачи (SET), 1-е издание, 4-я Международная конференция FEZA, 2008 г., Париж, Франция; Ред. Гедеон, Массиани, Бабонно; Elsevier Science; ISBN 9780444532961 
  14. ^ Введение в цеолитные молекулярные сита, Иржи Сейка, Херман ван Беккум , А. Корма, Ф. Шут, Elsevier, 2007
  15. ^ Цзоу, Сяодун; Конрадссон, Тони; Клингстедт, Мия; Дадачёв, Майк С .; О'Киф, Майкл (2005). «Мезопористый оксид германия с кристаллическими стенками пор и его хиральное производное». Природа . 437 (7059): 716–719. Bibcode : 2005Natur.437..716Z . DOI : 10,1038 / природа04097 . ISSN 0028-0836 . PMID 16193048 .  
  16. ^ Справочник молекулярных сит: структуры, Розмари Шостак, 1992, Ван Ностранд Рейнхольд, ISBN 0442318995 , ISBN 978-0442318994  
  17. ^ Плевер, Жак; Санчес-Смит, Ребека; Генц, Трэвис М .; Ли, Хайлиан; Groy, Thomas L .; Яги, Омар М .; О'Киф, Майкл (2003). «Синтез и характеристика цирконогерманатов». Неорганическая химия . 42 (19): 5954–5959. DOI : 10.1021 / ic034298g . ISSN 0020-1669 .