Oksidi
Najpogostejše oksidacijsko stanje germanija je +4, vendar je znano, da se pojavlja v številnih spojinah v oksidacijskem stanju +2. Druga oksidacijska stanja so redka, na primer +3 v spojini Ge2Cl6, oksidacijski stanji +3 in +1 pa sta bili izmerjeni na površini oksidne plasti. Pripravljeni so bili številni kationski skupni ioni (Zinterjevi ioni), ki vsebujejo germanij, vključno z Ge4, Ge9, Ge9 in [(Ge9)2], od katerih je eden ekstrahiran iz germanija in zlitin alkalijskih kovin v tekočem amoniaku, ki ga katalizirajo etilendiamin ali kriptandi. . Oksidacijsko stanje germanija v teh ionih ni celo število – tako kot kisik v ozonskem radikalnem ionu. Pri 250 stopinjah germanij počasi oksidira v GeO2.
Germanij ima dva oksida: germanijev dioksid in germanijev monoksid. Germanijev dioksid se pridobiva s praženjem germanijevega disulfida (GeS2). Germanijev dioksid je bel prah, ki je rahlo topen v vodi, vendar reagira z alkalijami in tvori germanat. Ko germanijev dioksid reagira s kovinskim germanijem pri visoki temperaturi, nastane germanijev monoksid s tališčem 1115 stopinj, gostoto 4,25 g/cm3 in je rahlo topen v vodi. Germanijev dioksid GeO2 ima diamantno tetragonalno kristalno obliko in metastabilno heksagonalno kristalno obliko kremenčevega tipa s tališčem 1086 stopinj, gostoto 6,24 g/cm3 in je netopen v vodi. Germanijev dioksid je razmeroma stabilen pri sobni temperaturi ali pri segrevanju, težko ga je topiti v kislini in je zlahka topen v močnih alkalijskih raztopinah, da nastanejo germanijeve (IV) soli, ki se večinoma uporabljajo za proizvodnjo optičnega stekla z visokim lomnim količnikom in so tudi surovine za pripravo kovinskega germanija. [3]
GeS2+2O2=GeO2+SO2
GeO2+Ge=2GeO
GeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O
Germanijev monoksid GeO je črn igličast kristal, ki se razgradi pri 700 stopinjah. Je netopen v vodi, vendar zlahka topen v kislinah in koncentriranih močnih alkalijskih raztopinah. Pri segrevanju na zraku se zlahka pretvori v germanijev dioksid, pri segrevanju v zrakotesnem stanju pa je zlahka disproporcionalen. Germanijev monoksid lahko pripravimo z redukcijo germanijevega dioksida z vodikom ali ogljikovim monoksidom pri segrevanju.
GeO2+H2=GeO+H2O
Oksidne spojine
Ge lahko tvori tudi binarne spojine z elementi kisikove skupine, kot so disulfid, diselenid (GeSe2), monosulfid (GeS), monoselenid (GeSe) in telurid (GeTe). Pri prehajanju vodikovega sulfida skozi koncentrirano kislinsko raztopino, ki vsebuje Ge(IV), nastane bela oborina, to je germanijev disulfid. Germanijev disulfid je dobro topen v vodi, raztopini kavstične sode in raztopini sulfida alkalijskih kovin. Vendar je netopen v kisli vodi in prav zaradi te lastnosti je Winkler odkril germanij. Ko se germanijev disulfid segreje v vodikovem toku, nastane germanijev monosulfid (GeS), ki sublimira in tvori temno, a kovinsko tanko plast, ki je topna v raztopini kavstične sode. Ko se germanijev sulfid, karbonat alkalijske kovine in žveplo skupaj segrejejo, nastane spojina germanijeve soli, imenovana tiogermanat.
Na4GeO4+4H2SO4→Ge(SO4)2+2Na2SO4+4H2O
Ge(SO4)2+2H2S→GeS2+2H2SO4
Halidi
Znani so štirje tetrahalogenidi germanija. V normalnih pogojih je germanijev tetrajodid (GeI4) trdna snov, germanijev tetrafluorid (GeF4) je plin, druga dva pa sta hlapljivi tekočini. Ko se germanij segreje s klorom, dobimo brezbarvno kadečo se tekočino z vreliščem 83,1 stopinje, namreč germanijev tetraklorid (GeCl4): brezbarvno tekočino, ki pri hidrolizaciji v vlažnem zraku proizvaja hlape. Je hlapen, ima tališče -51.50 stopinj, vrelišče 86.55 stopinj, gostoto 1,88 g/cm3, je topen v etanolu in etru ter hidrolizira v vodi . [3]
GeCl4+4H2O→Ge(OH)4+4HCl
Vse tetrahalogenide germanija je mogoče enostavno hidrolizirati, da nastane vodni germanijev dioksid. Germanijev tetraklorid se uporablja za pripravo organskih germanijevih spojin. V nasprotju s tetrahalidi so vsi štirje znani dihalidi polimerne trdne snovi. Drugi znani halidi vključujejo Ge2Cl6 in GenCl2n+2. Obstaja tudi svojevrstna spojina Ge6Cl16, ki vsebuje Ge5Cl12 z neopentansko strukturo.