Jaksollinen järjestelmä›Alkuaineet›Gallium

Alkuaine · viitesivu

31Ga

Gallium

Gallium on järjestysluvun 31 alkuaine (Ga). Se sijaitsee jaksossa 4, ryhmässä 13 ja p-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Ar] 3d10 4s2 4p1.

Järjestysluku31

Standardiatomipaino69.723(1)

Ryhmä13

Jakso4

Lohkop

Elektronikonfiguraatio[Ar] 3d10 4s2 4p1

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Ryhmän 13 alkuaineilla on kolme valenssielektronia uloimmilla s- ja p-alakuorilla. Kovalenttisen sidoksen ja positiivisten hapetuslukujen merkitys muuttuu metalliluonteen kasvaessa alaspäin.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Ar] 3d10 4s2 4p1. Valenssielektronien määrä ja energia määräävät, miten atomi sitoutuu ja millaisia ionisia tai kovalenttisia rakenteita se voi muodostaa.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Gallium esiintyy sekä alkuaineena että kemiallisissa yhdisteissä. Tärkeimmät ionit, hapetusluvut ja materiaalimuodot riippuvat elektronirakenteesta ja sidospartnereista.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 5.91 g/cm³. Sulamispiste on 302.9 K (29.76 °C). Kiehumispiste on 2 673 K (2 400 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä gallium liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: puolijohteet, lEDit ja mittalaitteet.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Puolijohteet

Gallium-alkuainetta käytetään elektroniikassa silloin, kun sen sähkönjohtavuus, puolijohdeominaisuudet, optinen vaste tai kemiallinen vakaus on hyödyllinen.

LEDit

Yksi käytännön yhteys on lEDit. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Mittalaitteet

Yksi käytännön yhteys on mittalaitteet. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Gallium sijaitsee jaksossa 4 ja ryhmässä 13. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Alumiini, Pii, Sinkki, Germanium.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitusjälkisiirtymämetalli

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 18 · 3

Tiheys5.91 g/cm³

Sulamispiste302.9 K (29.76 °C)

Kiehumispiste2 673 K (2 400 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus1.81

Ensimmäinen ionisaatioenergia578.8 kJ/mol

Elektroniaffiniteetti41 kJ/mol

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Lecoq de Boisbaudran. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 31 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Standardiatomipaino on 69.723(1). Se kuvaa luonnollisen maanpäällisen aineen isotooppikoostumuksen painotettua keskiarvoa, ei yhden tietyn atomin massaa.

Tällä alkuaineella on vähintään yksi pysyvä isotooppi. Isotoopeilla on sama protonien määrä mutta eri neutronien määrä, joten ne ovat sama alkuaine mutta niiden atomimassat eroavat.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Turvallisuus riippuu kemiallisesta muodosta, annoksesta ja altistusreitistä. Puhdas alkuaine, ionit ja yhdisteet voivat vaikuttaa elimistöön ja ympäristöön hyvin eri tavoin, joten käytettävän aineen omat turvallisuustiedot on tarkistettava.