Keemiline element · teatmeleht

31Ga

Gallium

Gallium on keemiline element aatomnumbriga 31 ja sümboliga Ga. See paikneb perioodis 4, rühmas 13, p-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Ar] 3d10 4s2 4p1.

Aatomnumber31

Standardne aatommass69.723(1)

Rühm13

Periood4

Plokkp

Elektronkonfiguratsioon[Ar] 3d10 4s2 4p1

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Gallium kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Ar] 3d10 4s2 4p1 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Gallium oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 5.91 g/cm³. Sulamispunkt on 302.9 K (29.76 °C). Keemispunkt on 2 673 K (2 400 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus gallium leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub gallium eelkõige järgmiste valdkondadega: pooljuhid, led-id ja mõõteriistad. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Pooljuhid

Gallium ühendeid või dopeeritud vorme kasutatakse pooljuhtseadmetes elektrijuhtivuse kontrollimiseks.

LED-id

Gallium kasutatakse valdkonnas „LED-id“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Mõõteriistad

Gallium kasutatakse valdkonnas „Mõõteriistad“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Gallium paikneb perioodis 4 ja rühmas 13. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonjärelsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 18 · 3

Tihedus5.91 g/cm³

Sulamispunkt302.9 K (29.76 °C)

Keemispunkt2 673 K (2 400 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.81

Esimene ionisatsioonienergia578.8 kJ/mol

Elektronafiinsus41 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Gallium avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Lecoq de Boisbaudran. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 69.723(1). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Galliuml on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Galliumga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.