Det periodiske system›Grundstoffer›Gallium

Grundstof · referenceark

31Ga

Gallium

Gallium (Ga) er grundstof 31, et post-overgangsmetal i gruppe 13, periode 4 og p-blokken. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d10 4s2 4p1 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer31

Standardatomvægt69.723(1)

Gruppe13

Periode4

Blokp

Elektronkonfiguration[Ar] 3d10 4s2 4p1

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

Grundstofferne i gruppe 13 har tre valenselektroner. Kovalente bindinger er vigtige for de lettere medlemmer, mens den metalliske karakter tiltager ned gennem gruppen.

For gallium angiver konfigurationen [Ar] 3d10 4s2 4p1, hvilke elektroner der bestemmer den yderste bindingsstruktur. Oxidationstrin og omgivelser afgør derefter, om kemien hovedsageligt er kovalent, ionisk eller metallisk.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Disse grundstoffer danner oxider, halogenider og andre forbindelser, hvor +3 ofte er vigtigt. Længere nede i gruppen bliver lavere oxidationstrin mere stabile, og den metalliske karakter øges.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 5.91 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 302.9 K (29.76 °C). Kogepunktet er angivet til 2 673 K (2 400 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor gallium findes og bruges

I praksis møder man gallium blandt andet i sammenhænge som halvledere, led’er og måleinstrumenter.

I praksis

Konkrete anvendelser

Halvledere

Gallium spiller en rolle i halvledere. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

LED’er

Gallium spiller en rolle i led’er. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Måleinstrumenter

Gallium spiller en rolle i måleinstrumenter. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Gallium ligger i periode 4, gruppe 13 og p-blokken. Det viste nabolag omfatter blandt andet Aluminium, Silicium, Zink, Germanium. Sammenligning med disse grundstoffer gør det lettere at følge tendenser i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationpost-overgangsmetal

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 18 · 3

Massefylde5.91 g/cm³

Smeltepunkt302.9 K (29.76 °C)

Kogepunkt2 673 K (2 400 °C)

Pauling-elektronegativitet1.81

Første ioniseringsenergi578.8 kJ/mol

Elektronaffinitet41 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af gallium forbindes i denne historiske registrering med Lecoq de Boisbaudran. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 69.723(1). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Gallium har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved gallium afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.