四塩化ゲルマニウム

四塩化ゲルマニウム
四塩化ゲルマニウム - 構造式	四塩化ゲルマニウム - 空間充填モデル
名前
	IUPAC名四塩化; ゲルマニウム;
	その他の名前塩化ゲルマニウム(IV); 中性塩化ゲルマニウム (1:4)
識別子
CAS番号	10038-98-9 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	59611 ;
ECHA 情報カード	100.030.093
パブケム CID	66226;
RTECS番号	LY5220000;
ユニ	ＹＳＶ１Ｒ８０３Ｃ０ ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID1044350;
	InChI InChI=1S/Cl4Ge/c1-5(2,3)4 キー: IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1S/Cl4Ge/c1-5(2,3)4 キー: IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 Cl[Ge](Cl)(Cl)Cl;
プロパティ
化学式	塩化ゲルマニウム4
モル質量	214.40 グラム/モル
外観	無色の液体
密度	1.879 g/cm 3 (20 °C) ; 1.844 g/cm 3 (30 °C)
融点	−49.5 °C (−57.1 °F; 223.7 K)
沸点	86.5 °C (187.7 °F; 359.6 K)
水への溶解度	可溶性、加水分解
溶解度	エーテル、ベンゼン、クロロホルム、CCl 4 に溶ける。HCl 、希H 2 SO 4; に非常に溶ける。
磁化率（χ）	−72.0·10 −6 cm 3 /モル
屈折率( n D )	1.464
構造
分子の形状	四面体
熱化学
標準モル; エントロピー ( S ⦵ 298 )	245.6 J·モル−1 ·K −1
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	−531.8 kJ·モル−1
ギブスの自由エネルギー (Δ f G ⦵ )	−462.7 kJ·モル−1
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	水とゆっくり反応してHClとGeO 2を形成し、腐食性、催涙性がある。
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	3 0 2 わ
引火点	不燃性
安全データシート（SDS）	「外部MSDS」
関連化合物
その他の陰イオン	四フッ化ゲルマニウム; 四臭化ゲルマニウム四ヨウ; 化ゲルマニウム
その他の陽イオン	四塩化炭素四; 塩化ケイ素塩化スズ; (IV); 塩化鉛(IV)
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

四塩化ゲルマニウムは、独特の酸性臭を持つ無色の発煙性液体^{[4]です。精製}ゲルマニウム金属の製造における中間体として使用されます。近年、光ファイバー製造用の試薬として使用されるようになり、GeCl _4の使用が大幅に増加しています。

生産

ゲルマニウムの商業生産のほとんどは、亜鉛鉱石と銅鉱石の製錬所の煙道塵の処理によるものですが、ビトレインと呼ばれる特定の種類の石炭の燃焼灰にも重要な供給源があります。四塩化ゲルマニウムは、ゲルマニウム金属またはその酸化物であるGeO ₂の精製のための中間体です。^[5]

ゲルマニウムテトラクロリドは、酸化物を濃塩酸に溶解することで、 GeO ₂（二酸化ゲルマニウム）から直接生成できます。得られた混合物を分留して、ゲルマニウムテトラクロリドを他の生成物や不純物から精製および分離します。 ^[6] GeCl _{4 は}脱イオン水で再加水分解して純粋な GeO _{2 を}生成し、これを水素下で還元してゲルマニウム金属を生成します。^[5]^[6]

しかし、 GeO ₂の生産は、鉱石から抽出されたゲルマニウムの酸化形態に依存しています。銅鉛硫化物と亜鉛硫化物鉱石はGeS _{2 を}生成し、その後塩素酸ナトリウムなどの酸化剤でGeO ₂に酸化されます。亜鉛鉱石は焙焼され、焼結され、直接 GeO _{2 を}生成できます。その後、酸化物は前述のように処理されます。^[5]

高温で塩素とゲルマニウム金属から古典的な合成も可能です。^[7]^[1]さらに、塩素を使わないゲルマニウムの活性化が開発され、エネルギー消費が少なく、より環境に優しいゲルマニウム前駆体の代替合成法が実現しました。

応用

四塩化ゲルマニウムは、いくつかの光学プロセスの中間体としてのみ使用されています。GeCl _{4 は、直接加水分解して GeO}₂にすることができます。これは、以下およびリンクされた記事で説明されているいくつかのユニークな特性と用途を持つ酸化物ガラスです。

光ファイバー

_{GeCl 4}の有名な誘導体は二酸化ゲルマニウムです。光ファイバーの製造では、四塩化ケイ素(SiCl ₄ ) と四塩化ゲルマニウム (GeCl _{4 ) が}酸素とともに中空のガラスプリフォームに導入され、慎重に加熱されて試薬がそれぞれの酸化物に酸化され、ガラス混合物が形成されます。GeO ₂は屈折率が高いため、四塩化ゲルマニウムの流量を変えることで光ファイバー全体の屈折率を具体的に制御できます。GeO ₂はガラスの重量の約 4% です。^[5]

参考文献

^ ab PW Schenk (1963). 「ゲルマニウム(IV)塩化物」。G. Brauer (編)。分取無機化学ハンドブック、第2版。第1巻。NY、NY：Academic Press。pp. 715–716。
^ Merz, K.; Driess, M. (2002). 「193 K での塩化ゲルマニウム(IV)」. Acta Crystallogr. C . 58 (Pt 7): i101–i102. doi :10.1107/S0108270102010351. PMID 12094027.
^ CRC 化学・物理学ハンドブック：化学・物理データのすぐに使える参考書。ウィリアム・M・ヘインズ、デビッド・R・ライド、トーマス・J・ブルーノ（2016-2017、第97版）。フロリダ州ボカラトン。2016年。ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が不明な発行元 (リンク) CS1 メンテナンス: その他 (リンク)
^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 377。ISBN 978-0-08-037941-8。
^ abcd 「ゲルマニウム」鉱物商品プロファイル、米国地質調査所、2005年。
^ ab 「元素」CRハモンド、デイビッド・R・ライド編、CRC化学物理ハンドブック、第85版（CRCプレス、フロリダ州ボカラトン）（2004年）
^ 「GeCl4 の合成」.アカウント.e.jimdo.com。イルメナウ工科大学。2020年9月22日に取得。

参照

[Brauer-1] PW Schenk (1963). 「ゲルマニウム(IV)塩化物」。G. Brauer (編)。分取無機化学ハンドブック、第2版。第1巻。NY、NY：Academic Press。pp. 715–716。

[2] Merz, K.; Driess, M. (2002). 「193 K での塩化ゲルマニウム(IV)」. Acta Crystallogr. C . 58 (Pt 7): i101–i102. doi :10.1107/S0108270102010351. PMID 12094027.

[3] CRC 化学・物理学ハンドブック：化学・物理データのすぐに使える参考書。ウィリアム・M・ヘインズ、デビッド・R・ライド、トーマス・J・ブルーノ（2016-2017、第97版）。フロリダ州ボカラトン。2016年。ISBN 978-1-4987-5428-6. OCLC 930681942.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が不明な発行元 (リンク) CS1 メンテナンス: その他 (リンク)

[4] グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 377。ISBN 978-0-08-037941-8。

[USGS-5] 「ゲルマニウム」鉱物商品プロファイル、米国地質調査所、2005年。

[CRC-6] 「元素」CRハモンド、デイビッド・R・ライド編、CRC化学物理ハンドブック、第85版（CRCプレス、フロリダ州ボカラトン）（2004年）

[7] 「GeCl4 の合成」.アカウント.e.jimdo.com。イルメナウ工科大学。2020年9月22日に取得。