Propietats químiques del germani

El germani té propietats químiques estables. No reacciona amb l'aire o el vapor d'aigua a temperatura ambient, però genera ràpidament diòxid de germani a 600-700 graus . No reacciona amb l'àcid clorhídric ni l'àcid sulfúric diluït. Quan s'escalfa l'àcid sulfúric concentrat, el germani es dissol lentament. En àcid nítric i aqua regia, el germani és fàcilment soluble. La reacció de la solució alcalina amb el germani és molt feble, però l'àlcali fos a l'aire pot fer que el germani es dissolgui ràpidament. El germani no reacciona amb el carboni, de manera que no es contaminarà amb carboni quan es fon en un gresol de grafit.
El germani es troba exactament entre metalls i no metalls a la taula periòdica, per la qual cosa té moltes propietats semblants als no metalls, que s'anomena "submetal" en química, i la seva configuració electrònica és [Ar]3d104s24p2. Però les seves propietats químiques són similars a les dels elements del grup adjacent, especialment l'arsènic i l'antimoni. Hi ha pocs compostos de germani importants químicament o toxicològicament. El diòxid de germani, una pols blanca lleugerament soluble en aigua, forma àcid germànic, que és similar a l'àcid silícic. El tetraclorur de germani és un líquid inestable i el tetrafluorur de germani és un gas, que s'hidrolitzen fàcilment a l'aigua. L'hidrur de germani (german) és un gas relativament estable. És un compost orgànic de germani i el grup alquil pot substituir múltiples àtoms de Ge. És semblant a l'estany, el mercuri, l'arsènic, etc., però molt menys tòxic. L'element de germani i el seu diòxid no són gaire tòxics, però el tetrahalur és irritant i l'hidrur de germani és el més tòxic. El germani és insoluble en àcid diluït i àlcali, però soluble en àcid sulfúric concentrat.
El germani és estable a temperatura ambient, però també formarà una pel·lícula monocapa GeO, que es convertirà gradualment en una pel·lícula monocapa GeO2 amb el temps. Quan el vapor d'aigua s'adsorbeix a la superfície del germani, les propietats de passivació de la pel·lícula d'òxid es destrueixen i es genera un òxid gruixut.
El germani s'oxida a temperatures més altes, acompanyat d'ingravidesa, perquè es genera GeO, perquè és molt volàtil. Els investigadors van estudiar el procés d'oxidació superficial del germani. Primer, el germani es va reduir amb CO a 600 graus per eliminar l'oxigen lligat o adsorbit a la superfície del germani. A continuació, es va oxidar el germani a 25 ~ 400 graus i una pressió d'oxigen de 10 kPa, i la primera capa d'òxid es va formar en només 1 minut. Quan la temperatura supera els 250 graus, la segona capa d'òxid es forma ràpidament. Quan la temperatura augmenta encara més, la velocitat d'oxidació disminueix significativament. Després de l'oxidació a 400 graus durant 3 h, es forma una pel·lícula de GeO2 amb un gruix d'1,75 nm.
El comportament de corrosió i dissolució del germani en diferents dissolvents és diferent. El potencial de dissolució del germani de tipus n és lleugerament més positiu que el de tipus p, de manera que el primer es dissol més ràpidament en la mateixa solució. El germani és fàcilment soluble en àcid calent, àlcali calent i H2O2 amb oxidants afegits. És difícil de dissoldre en àcid sulfúric diluït, àcid clorhídric i solució alcalina freda. El germani és insoluble en aigua a 100 graus, però en aigua saturada d'oxigen a temperatura ambient, la velocitat de dissolució és propera a 1 ug/(cm·h).