Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

31Ga

Γάλλιο

Το στοιχείο «Γάλλιο» έχει ατομικό αριθμό 31 και σύμβολο Ga. Βρίσκεται στην περίοδο 4, στην ομάδα 13 και στον τομέα p. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Ar] 3d10 4s2 4p1.

Ατομικός αριθμός31

Σχετική ατομική μάζα69.723(1)

Ομάδα13

Περίοδος4

Τομέαςp

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Ar] 3d10 4s2 4p1

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Γάλλιο» ανήκει στην ομάδα 13, της οποίας τα άτομα έχουν τρία ηλεκτρόνια σθένους στις εξωτερικές υποστιβάδες s και p. Η ισορροπία ανάμεσα στους ομοιοπολικούς δεσμούς και στις θετικές βαθμίδες οξείδωσης μεταβάλλεται καθώς αυξάνονται το ατομικό μέγεθος και ο μεταλλικός χαρακτήρας.

Η ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Ar] 3d10 4s2 4p1 βοηθά να εξηγηθεί γιατί η +3 είναι σημαντική βαθμίδα οξείδωσης στην ομάδα, ενώ στα βαρύτερα μέλη μπορεί να αυξάνει η σταθερότητα χαμηλότερων βαθμίδων λόγω του αδρανούς ζεύγους.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Στη χημεία του στοιχείου «Γάλλιο» συναντώνται οξείδια, αλογονίδια και ομοιοπολικές ή ιοντικές ενώσεις σε θετικές βαθμίδες οξείδωσης. Τα ελαφρύτερα μέλη της ομάδας εμφανίζουν περισσότερο ομοιοπολικό χαρακτήρα, ενώ τα βαρύτερα γίνονται προοδευτικά πιο μεταλλικά.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 5.91 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 302.9 K (29.76 °C). Το σημείο βρασμού είναι 2 673 K (2 400 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Γάλλιο

Στη Γη, το στοιχείο «Γάλλιο» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Ημιαγωγοί, LED και Όργανα μέτρησης.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Ημιαγωγοί

Το στοιχείο «Γάλλιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Ημιαγωγοί», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

LED

Το στοιχείο «Γάλλιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «LED», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Όργανα μέτρησης

Το στοιχείο «Γάλλιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Όργανα μέτρησης», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Γάλλιο» βρίσκεται στην περίοδο 4 και στην ομάδα 13. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαμέταλλο μετά τη ζώνη μετάπτωσης

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 18 · 3

Πυκνότητα5.91 g/cm³

Σημείο τήξης302.9 K (29.76 °C)

Σημείο βρασμού2 673 K (2 400 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.81

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού578.8 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια41 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Η ανακάλυψη του στοιχείου «Γάλλιο» συνδέεται με Lecoq de Boisbaudran. Η αναγνώριση του στοιχείου, η απομόνωση καθαρού δείγματος και η απόδοση του σύγχρονου ατομικού αριθμού δεν συνέβησαν απαραίτητα την ίδια στιγμή.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα αναφοράς είναι 69.723(1). Η τιμή αφορά τη συνήθη ισοτοπική σύσταση φυσικού γήινου υλικού και όχι τη μάζα ενός συγκεκριμένου ατόμου.

Το στοιχείο «Γάλλιο» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Γάλλιο» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.