Химичен елемент · справочна страница

31Ga

Галий

Галий е химичен елемент с атомен номер 31 (Ga), разположен в период 4, група 13 и блок p. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Ar] 3d10 4s2 4p1.

Атомен номер31

Стандартна атомна маса69.723(1)

Група13

Период4

Блокp

Електронна конфигурация[Ar] 3d10 4s2 4p1

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

Атомите от група 13 имат три валентни електрона във външните s и p подобвивки. Надолу по групата балансът между ковалентното свързване и положителните степени на окисление се променя с нарастването на атомния размер и металния характер.

Галий се разбира най-добре чрез сравнение с елементите непосредствено над и под него, вместо група 13 да се разглежда като химически еднородна.

Химични форми

Съединения, йони и материали

Химията на група 13 включва оксиди, халогениди и ковалентни или йонни съединения с положителни степени на окисление. По-леките елементи проявяват по-силен ковалентен характер, а по-тежките стават постепенно по-метални.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 5.91 g/cm³. Температурата на топене е 302.9 K (29.76 °C). Температурата на кипене е 2 673 K (2 400 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща галий и за какво се използва

На практика галий се среща в приложения като Полупроводници, Светодиоди и Измервателни уреди.

На практика

Конкретни примери за приложение

Полупроводници

Съединения или легирани форми на галий се използват за управление на електропроводимостта в полупроводникови устройства.

Светодиоди

Галий се използва в полупроводникови съединения, които излъчват светлина при рекомбинация на носители на заряд.

Измервателни уреди

Галий се използва в сензори и прецизни уреди, при които са необходими стабилни физични, оптични или електрични свойства.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Галий е в период 4 и група 13. В показаната област той се намира между цинк и германий в същия период; алуминий е над него, а индий е под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпостпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 3

Плътност5.91 g/cm³

Температура на топене302.9 K (29.76 °C)

Температура на кипене2 673 K (2 400 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.81

Първа йонизационна енергия578.8 kJ/mol

Електронен афинитет41 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на галий се свързва с Lecoq de Boisbaudran. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 69.723(1). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Галий има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с галий, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.