Химия

а. Из электронной конфигурации следует, что элемент $E$ принадлежит к 4-му периоду и расположен в IV группе Периодической системы элементов Д.И. Менделеева, т. е. он представляет собой германий $Ge$. Это подтверждается также и величиной атомной массы, вычисленной на основании изотопного состава природной смеси изотопов: $\bar{A} = 72,59$, что совпадает с атомной массой германит.

В виде простого вещества высокой чистоты германий используется как полупроводник.

Свойства германия - под названием экакремния - были предсказаны Д. И. Менделеевым, и они совпали с экспериментально установленными свойствами элемента, открытого К. Винклером и получившего название «германий».

б. Общая формула аргиродита $Ag_xGe_yGe_z$,

$x : y : z = \frac{76,51}{107,8} : \frac{17,06}{32,06} : \frac{6,43}{72,6} = 8 : 6 : 1$,

т. е. соединение имеет формулу $Ag_8S_6Ge$, и его можно рассматривать как двойную соль $4Ag_2S \cdot GeS_2$ (или $Ag_8GeS_6$.)

в. $4Ag_2S \cdot GeS_2 + 7O_2 = 8Ag + GeO_2 + 6SO_2$,
$GeO_2 + 2NaOH = Na_2GeO_3 + H_2O$,
$GeO_2 + 4HCl = GeCl_4 + 2H_2O$,
$GeO_2 + H_2O = H_2GeO_3$,
$GeO_2 + 2OH^{-} = GeO_3^{2-} + H_2O$.


Гидролиз соединений:
$Na_2GeO_3 + 2H_2O \rightleftharpoons H_2GeO_3 + 2NaOH$,
$GeO_3^{2-} + 2H_2O \rightleftharpoons H_2GeO_3 + 2OH^{-}$,
$Na_2GeO_2 + 2H_2O \rightleftharpoons H_2GeO_2 + 2NaOH$,
$GeO_2^{2-} + 2H_2O \rightleftharpoons H_2GeO_2 + 2OH^{-}$.

Окислительно-восстановительные реакции:

$5GeO_3^{2-} + 6H^{+} + 2MnO_4^{-} = 5GeO_3^{2-} + 2Mn^{2+} + 3H_2O$,
$3GeO_2^{2-} + 2Bi(OH)_3 = 3GeO_3^{2-} + 2Bi + 3H_2O$,
$GeH_4 + HCl = GeH_3Cl + H_2$,
$GeH_3Cl + HCl = GeHCl_3 + H_2$,
$GeH_2Cl_2 + HCl = GeHCl_3 + H_2$,
$GeHCl_3 + HCl = GeCl_4 + H_2$.

Аналогичные реакции можно написать для $Ge_2H_6$ и $Ge_3H_8$ (хотя у этих соединений в большей степени, чем у углеводородов, наблюдается расщепление связи $Ge - Ge$):

$Ge_2H_6 + HCl \rightarrow GeH_3Cl + GeH_4$,
$Ge_3H_8 + HCl \rightarrow Ge_2H_5Cl + GeH_4$,

г. Оксиды $GeO$ и $GeO_2$ обладают амфотерными свойствами. $GeO$ имеет менее выраженный кислотный характер, чем $GeO_2$, соль $Na_2GeO_2$ (или $Na_2H_2GeO_4$) в растворе вследствие гидролиза проявляет более выраженные основные свойства, чем $Na_2GeO_3$.

д. При переходе от неметалла углерода $C$ - через ряд элементов, обладающих промежуточными свойствами, - к элементам олову $Sn$ и свинцу $Pb$, проявляющим преимущественно свойства металлов, наблюдается усиление металлических свойств простых веществ. Оксиды $CO$ и $SiO$ (существование последнего не доказано.) относят к несолеобразующим; оксида $GeO$, $SnO$, $PbO$ амфотерны с преобладанием основных свойств; оксиды $MO_2 - CO_2$ и $SiO_2$ обладают кислотными свойствами; $GeO_2$, $SNO_2$, $PbO_2$ амфотерны с преобладанием кислотных свойств.

е. При соединении указанных пластин образуется гальванический элемент, в котором на цинковой пластине (отрицательный полюс) протекают процессы окисления $Zn - 2 e = Zn^{2+}$, а на германиевой пластине (положительный полюс) происходит восстановление ионов водорода

$2H^{+} + 2 e = H_2$.

(Ток электронов в электрической цепи направлен от цинка к германию.)