германат

В химии германат — это соединение, оксианион германия содержащее . В названии неорганических соединений это суффикс, обозначающий многоатомный анион с центральным атомом германия. [1] например гексафторгерманат калия, K 2 GeF 6 . [2]
Германатные оксисоединения
[ редактировать ]Германий подобен кремнию, образуя множество соединений с тетраэдрическими {GeO 4 }. [2] единиц, хотя он также может показывать 5 [3] и 6 [2] координация. аналоги всех основных типов силикатов и алюмосиликатов . Получены [4] Например, соединения Mg 2 GeO 4 ( формы оливина и шпинели ), CaGeO 3 ( структура перовскита ), Be 2 GeO 4 ( структура фенакита ). сходство с силикатами обнаруживают [4] BaGe 4 O 9 имеет сложную структуру, содержащую 4- и 6-координационный германий. [ нужна ссылка ] Германаты важны для геонаук, поскольку они обладают структурой, сходной с силикатами, и могут использоваться в качестве аналогов для изучения поведения силикатных минералов, обнаруженных в мантии Земли ; [5] например, MnGeO 3 имеет структуру типа пироксена, аналогичную структуре MgSiO 3 , который является важным минералом в мантии. [6] [7] [8]
Германаты в водных растворах
[ редактировать ]Ортогерманаты щелочных металлов M 4 GeO 4 , содержащие дискретный GeO. 4−
4 иона образуют кислые растворы, содержащие GeO(OH) −
3 , ГеО
2 (О) 2−
2 и [(Ge(OH) 4 ) 8 (OH) 3 ] 3− . [2] Нейтральные растворы диоксида германия содержат Ge(OH) 4 , но при высоких значениях pH ионы германата, такие как GeO(OH) −
3 , ГеО
2 (О) 2−
2 присутствуют. [9]
Германатные цеолиты
[ редактировать ]Микропористые германат- цеолиты были впервые получены в 1990-х годах. [10] [11] Распространенным методом получения является гидротермальный синтез с использованием органического амина в качестве матрицы (агента, определяющего структуру). [12] Каркасы заряжены отрицательно из-за дополнительных ионов оксида , что приводит к более высоким координационным числам германия 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 тетраэдрическом звене {GeO 4 } по сравнению с Si–O в {SiO 4 } и более узкая связь Ge–O– Угол Ge (130–140 °) между общими угловыми тетраэдрами позволяет создавать необычные каркасные структуры. [13] Цеолит, о котором сообщалось в 2005 г. [14] имеет большие поры - 18,6 × 26,2 Å , соединенные между собой каналами, образованными 30-членными кольцами (природный цеолит фожазит с каналами, ограниченными 12-членными кольцами [15] ). Известны цеолиты с каркасом, содержащим кремний и германий (силикогерманаты), алюминий и германий (алюмогерманаты) и цирконий и германий (цирконогерманаты). [12] [16]
См. также
[ редактировать ]- Германат висмута (оксид висмута-германия, BGO)
- Германат натрия
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Номенклатура неорганической химии, Рекомендации IUPAC 2005 г. - Полный текст (PDF)
- ^ Jump up to: а б с д Эгон Виберг, Арнольд Фредерик Холлеман (2001) Неорганическая химия , Elsevier ISBN 0123526515
- ^ Нгуен, Куанг Бак; Лии, Кван-Хва (2011). «Cs 4 UGe 8 O 20 : германат четырехвалентного урана, содержащий четырех- и пятикоординационный германий». Неорганическая химия . 50 (20): 9936–9938. дои : 10.1021/ic201789f . ISSN 0020-1669 . ПМИД 21939186 .
- ^ Jump up to: а б Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ Рингвуд, AE (1970). «Фазовые превращения и строение мантии». Физика Земли и недр планет . 3 : 109–155. Бибкод : 1970PEPI....3..109R . дои : 10.1016/0031-9201(70)90047-6 . ISSN 0031-9201 .
- ^ Рингвуд, AE; Сибрук, Меррен (1962). «Некоторые превращения пироксенов под высоким давлением». Природа . 196 (4857): 883–884. Бибкод : 1962Natur.196..883R . дои : 10.1038/196883a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4183493 .
- ^ Хиросе, Кей; Нагая, Юкио; Меркель, Себастьян; Охиши, Ясуо (2010). «Деформация MnGeO 3 постперовскита при более низких мантийном давлении и температуре» . Письма о геофизических исследованиях . 37 (20). Бибкод : 2010GeoRL..3720302H . дои : 10.1029/2010GL044977 . ISSN 0094-8276 .
- ^ Мацумура, Хисаси; Мамия, Микито; Такей, Хумихико (2000). «Выращивание кристаллов MnGeO 3 и (Mn,Mg)GeO 3 пироксенового типа методом плавающей зоны». Журнал роста кристаллов . 210 (4): 783–787. Бибкод : 2000JCrGr.210..783M . дои : 10.1016/S0022-0248(99)00850-7 . ISSN 0022-0248 .
- ^ «Германий: неорганическая химия» F Энциклопедия неорганической химии Глоклинга , редактор R Брюс Кинг (1994) Джон Уайли и сыновья ISBN 0-471-93620-0
- ^ Ченг, Цзюнь; Сюй, Рурен; Ян, Гуанди (1991). «Синтез, структура и характеристика нового диоксида германия с окклюдированным гидроксидом тетраметиламмония». Журнал Химического общества, Dalton Transactions (6): 1537. doi : 10.1039/dt9910001537 . ISSN 0300-9246 .
- ^ Ли, Хаилиан; Яги, ОМ (1998). «Превращение диоксида германия в микропористые германатные 4-связные сети». Журнал Американского химического общества . 120 (40): 10569–10570. дои : 10.1021/ja982384n . ISSN 0002-7863 .
- ^ Jump up to: а б Цеолиты и родственные материалы: тенденции, цели и проблемы (SET), 1-е издание, 4-я Международная конференция FEZA, 2008 г., Париж, Франция; Ред. Гедеон, Массиани, Бабоно; Эльзевир Наука; ISBN 9780444532961
- ^ Введение в цеолитовые молекулярные сита, Иржи Чейка, Херман ван Беккум , А. Корма, Ф. Шуэт, Elsevier, 2007 г.
- ^ Цзоу, Сяодун; Конрадссон, Тони; Клингстедт, Мия; Дадачев, Майк С.; О'Киф, Майкл (2005). «Мезопористый оксид германия с кристаллическими стенками пор и его хиральное производное». Природа . 437 (7059): 716–719. Бибкод : 2005Natur.437..716Z . дои : 10.1038/nature04097 . ISSN 0028-0836 . ПМИД 16193048 . S2CID 4411828 .
- ^ Справочник по молекулярным ситам: структуры, Розмари Шостак, 1992, Ван Ностранд Рейнхольд, ISBN 0442318995 , ISBN 978-0442318994
- ^ Плевер, Жак; Санчес-Смит, Ребека; Генц, Трэвис М.; Ли, Хаилиан; Грой, Томас Л.; Яги, Омар М.; О'Киф, Майкл (2003). «Синтез и характеристика цирконогерманатов». Неорганическая химия . 42 (19): 5954–5959. дои : 10.1021/ic034298g . ISSN 0020-1669 . ПМИД 12971765 .