32Ge72.630

Nomor atom 32 · Metaloid

Germanium Ge

Nama lain: Germanium

Germanium adalah metaloid putih keabu-abuan yang berkilau dan merupakan semikonduktor alami. Germanium adalah bahan transistor pertama, dan kini membantu mengalirkan cahaya melalui serat optik, memungkinkan kamera termal 'melihat' panas, dan mempercepat cip komunikasi. Germanium juga contoh klasik kemampuan tabel periodik untuk meramal.

Tampilkan di tabel periodik →

Sifat utama

Nomor atom32
Massa atom72.630 (Massa atom standar ringkas CIAAW 2024)
KategoriMetaloid
Golongan14
Periode4
Blokp
Wujud (25 °C, 1 atm)Padat
Titik leleh1211.4 K (938.3 °C)
Titik didih3106 K (2832.8 °C)
Massa jenis5.323 g/cm³
Keelektronegatifan (Pauling)2.01
Jari-jari atom (van der Waals)211 pm
Energi ionisasi pertama7.9 eV
Afinitas elektron1.35 eV
Bilangan oksidasi+4, +2
Ditemukan1886

Konfigurasi elektron

Ringkas
[Ar]4s2 3d10 4p2
Lengkap
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2
Elektron per kulit
2 · 8 · 18 · 4

Diagram orbital

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p2

Posisi dalam tabel

Penemuan

Pada 1871 Mendeleev menggambarkan unsur yang hilang di bawah silikon, "eka-silikon", dengan meramalkan bobot atom mendekati 72, massa jenis sekitar 5,5, dan wujud padat berwarna abu-abu dengan titik leleh tinggi.

Pada 1886 Clemens Winkler, di akademi pertambangan Freiberg, Sachsen, menganalisis mineral yang baru ditemukan bernama argirodit. Hasil analisisnya selalu kurang beberapa persen dari 100, dan ia menduga ada komponen yang belum dikenal. Setelah pemisahan yang melelahkan, ia berhasil mengisolasinya. Bobot atomnya ternyata sekitar 72,6 dan massa jenisnya sekitar 5,32, sangat cocok dengan ramalan.

Germanium menjadi bintang elektronika pada pertengahan abad ke-20. Pada 1947 John Bardeen dan Walter Brattain di Bell Labs membangun transistor kontak titik pada kristal germanium. Silikon kemudian mengambil alih karena lebih mudah diolah dan membentuk lapisan oksida yang stabil, tetapi germanium tetap menjadi bahan yang membuka era semikonduktor.

Asal-usul nama

Winkler menamai unsur ini menurut Germania, nama Latin untuk Jerman, dan lambang Ge berasal dari kata yang sama.

Kegunaan utama

  • Serat optik: germanium dioksida yang ditambahkan ke inti serat menaikkan indeks biasnya sehingga cahaya tetap terperangkap di inti sepanjang jarak jauh.
  • Optik inframerah: germanium tidak tembus cahaya tampak tetapi tembus sebagian besar inframerah, sehingga dipakai untuk lensa dan jendela pencitraan termal.
  • Cip silikon–germanium (SiGe) meningkatkan kecepatan sirkuit frekuensi tinggi dan komunikasi.
  • Detektor radiasi: kristal germanium berkemurnian tinggi mengukur energi sinar gama dengan presisi luar biasa.
  • Katalisis: germanium dioksida dipakai sebagai katalis polimerisasi untuk plastik PET.

Isotop

Germanium alami memiliki lima isotop. Germanium-70, -72, -73, dan -74 stabil, sedangkan germanium-76 secara teknis radioaktif tetapi meluruh melalui peluruhan beta ganda dengan waktu paruh jauh lebih panjang daripada umur alam semesta. Germanium-74 adalah yang paling melimpah. Isotop radioaktif germanium-68, dengan waktu paruh sekitar 271 hari, berfungsi sebagai induk dalam generator yang memasok galium-68 ke rumah sakit untuk pemindaian PET. Detektor yang diperkaya germanium-76 dipakai untuk mencari peluruhan beta ganda tanpa neutrino, proses hipotetis yang akan mengungkap hakikat neutrino.

Dalam kehidupan sehari-hari

Germanium sebagian besar diperoleh sebagai produk sampingan pemurnian seng dan dari abu terbang batu bara tertentu. Germanium terdapat dalam kabel serat optik bawah laut, kamera penglihatan malam pada mobil, dan cip radio pada ponsel.

Gelang dan suplemen yang dipasarkan sebagai produk kesehatan "germanium" tidak terbukti bermanfaat. Asupan jangka panjang senyawa germanium anorganik dikaitkan dengan kerusakan ginjal, sehingga tidak boleh dikonsumsi sebagai suplemen. Logamnya sendiri tidak dianggap berbahaya untuk dipegang.

Perlu diketahui

  • Germanium termasuk sedikit zat yang memuai saat memadat, sama seperti air.
  • Kecocokan erat antara eka-silikon dan germanium sungguhan banyak membantu tabel periodik diterima luas.
  • Banyak radio transistor awal pada 1950-an bekerja dengan transistor germanium.

Golongan yang sama (14)

Sumber data · Sifat: PubChem Periodic Table (data publik NIH/NLM Amerika Serikat) · Massa atom: massa atom standar ringkas CIAAW 2024 · Nama: Wikidata (CC0); nama dalam bahasa Korea mengikuti Himpunan Kimia Korea. Diakses 23-09-2026.