Semiconductores
El galio forma parte de materiales semiconductores cuyo comportamiento eléctrico puede controlarse mediante composición, pureza y dopado.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
31Ga
Galio
El galio es el elemento 31 (Ga), situado en el período 4, grupo 13 y bloque p. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Ar] 3d10 4s2 4p1.
Número atómico31
Peso atómico estándar69.723(1)
Grupo13
Período4
Bloquep
Configuración electrónica[Ar] 3d10 4s2 4p1
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
Los átomos del grupo 13 tienen tres electrones de valencia en las subcapas s y p. El equilibrio entre enlaces covalentes y estados de oxidación positivos cambia al aumentar el tamaño atómico.
La configuración [Ar] 3d10 4s2 4p1 determina los electrones externos disponibles para enlazar. El comportamiento concreto depende de la estructura del compuesto y del estado de oxidación.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El galio forma el metal elemental, aleaciones y numerosos compuestos iónicos o covalentes, entre ellos óxidos, haluros y sales. Sus estados de oxidación dependen de la estructura electrónica y del entorno químico.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 5.91 g/cm³. El punto de fusión es 302.9 K (29.76 °C). El punto de ebullición es 2 673 K (2 400 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el galio
En la práctica, el galio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como semiconductores, led y instrumentos de medida. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
LED
El galio forma parte de determinados materiales emisores o semiconductores utilizados en LED.
Instrumentos de medida
El galio interviene en instrumentos de medida cuando sus propiedades físicas permiten detectar, calibrar o comparar magnitudes.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El galio está en el período 4, grupo 13 y bloque p. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Aluminio, Silicio, Zinc, Germanio y Cadmio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónmetal postransición
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 3
Densidad5.91 g/cm³
Punto de fusión302.9 K (29.76 °C)
Punto de ebullición2 673 K (2 400 °C)
Electronegatividad de Pauling1.81
Primera energía de ionización578.8 kJ/mol
Afinidad electrónica41 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del galio se asocia con Lecoq de Boisbaudran. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 69.723(1). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El galio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al galio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.