Соединения германия

Соединения со степенью окисления +2 для германия нехарактерны. Оксиды и гидроксиды Ge(II) в воде нерастворимы. У соединений германия(II) проявляются амфотерные свойства с преобладанием кислотных. В основном соединения бесцветны, имеют окраску оксид и сульфид (GeO - черного, GeS - бурого цвета). Производные германия(II) – сильные восстановители, так хлорид германия(II) реагирует с хлором почти мгновенно:

GeCl₂ + Cl₂ = GeCl₄

Подобно кремнию, германий образует с магнием соединение состава Mg₂Ge – германид магния. Германид неустойчив, быстро разрушается растворами кислот с образованием гидридов германия.

Mg₂Ge + 4НCl = GeН₄ + 2MgCl₂

Соединения со степенью окисления +4 в своем большинстве устойчивы для германия. Оксид германия(IV) амфотерный оксид с сильным преобладанием кислотных свойств, растворяется при продолжительном нагревании в щелочах, реагирует с соляной кислотой с образованием гексахлорогерманата водорода:

t

GeO₂ + 2KOH + 2H₂O = K₂[Ge(OH)₆];

GeO₂ + 6HСl = H₂[GeCl₆] + 2H₂O

Гидроксид - GеO₂nH₂O - иногда записывают как Н₂[Ge(OH)₆]. Это студенистый осадок легко переходящий в золь. Амфотерен. Из гидроксогерманатов хорошо растворимы только соединения щелочных металлов (например, Na₂[Ge(OH)₆]), в растворах сильно гидролизованы.

Соли германия(IV) неустойчивы, водой полностью гидролизуются. Сульфат германия представляет собой бесцветные кристаллы, получают при нагревании хлорида с серным ангидридом:

GeCl₄ + 4SO₃ = Ge(SO₄)₂ + 2SO₂Cl₂

Производные бескислородных кислот – галогениды - получают прямым синтезом или по реакции:

GeO₂ + 4HСl = GeCl₄ + 2H₂O

GeF₄ – газ, GeCl₄ – жидкость с т.кип. 83 ºС, GeBr₄ и GeI₄ – твердые вещества. За исключением оранжевого иодида германия, все галогениды бесцветны. Производные бескислородных кислот проявляют свойства галогенангидридов:

GeCl₄ + 6H₂O = Н₂[Ge(OH)₆] + 4HCl

Сульфид – GeS₂ – белый кристаллический порошок, нерастворим в воде, медленно гидролизуется. Получают при 800 ºС по уравнению:

GeCl₄ + 2H₂S = GeS₂ + 4HCl

Кислотная природа соединения проявляется в реакции с основными сульфидами с образованием тиогерманатов (неустойчивы):

GeS₂ + K₂S = K₂GeS₃

Гидриды германия неустойчивы. Известны GeН₄ - газ, Ge₂Н₆ и Ge₃Н₈ – жидкости (т.кип. 31 и 52 ºС, соответственно), а также более сложные германы. Герман GeН₄ бесцветный газ (т.кип. –88 ºС), ядовит, имеет неприятный запах, бурно реагирует с водой:

GeН₄ + 6H₂O = Н₂[Ge(OH)₆] + 4H₂