מוליכים למחצה
גליום משמש במוליכים למחצה ובמיקרואלקטרוניקה כאשר ניתן לשלוט באמצעותו בהולכה, בפער האנרגיה או בתגובה לאור.
Mendeleev
הטבלה המחזורית
כל היסודות
עבריתHE⌄
שפות
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
יסוד כימי · דף עיון
31Ga
גליום
גליום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 31 וסמלו Ga. הוא נמצא במחזור 4, קבוצה 13 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ar] 3d10 4s2 4p1.
מספר אטומי31
משקל אטומי תקני69.723(1)
קבוצה13
מחזור4
בלוקp
תצורת אלקטרונים[Ar] 3d10 4s2 4p1
מבנה אלקטרוני
מה קובע את הכימיה שלו?
אכלוס תת-הרמה p משפיע ישירות על הכימיה של גליום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.
תצורת האלקטרונים של גליום היא [Ar] 3d10 4s2 4p1. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.
צורות כימיות
תרכובות, יונים וחומרים
הצורות הכימיות החשובות של גליום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.
התנהגות פיזיקלית
מצב ושינויי פאזה
המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 5.91 g/cm³. נקודת ההתכה היא 302.9 K (29.76 °C). נקודת הרתיחה היא 2 673 K (2 400 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.
הימצאות ושימושים
איפה נמצא גליום וכיצד משתמשים בו?
בפועל, גליום מופיע ביישומים כגון מוליכים למחצה, נוריות LED ומכשירי מדידה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.
בפועל
דוגמאות לשימושים ממשיים
נוריות LED
תרכובות מוליכות-למחצה המכילות גליום יכולות לפלוט אור בעת רקומבינציה של נושאי מטען, ולכן הן שימושיות בנוריות ובאופטואלקטרוניקה.
מכשירי מדידה
בתחום מכשירי מדידה, תכונה חשמלית, מגנטית, אטומית או תרמית של גליום מנוצלת כדי ליצור ייחוס מדויק או להמיר שינוי פיזיקלי לאות מדיד.
מיקום מחזורי
מה מספרים היסודות השכנים?
גליום נמצא במחזור 4 ובקבוצה 13. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: אלומיניום; צורן; אבץ; גרמניום; קדמיום; אינדיום; בדיל. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.
נתוני ייחוס
תכונות פיזיקליות ואטומיות
סיווגמתכת לאחר-מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 3
צפיפות5.91 g/cm³
נקודת התכה302.9 K (29.76 °C)
נקודת רתיחה2 673 K (2 400 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.81
אנרגיית יינון ראשונה578.8 kJ/mol
זיקה אלקטרונית41 kJ/mol
הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.
היסטוריה
גילוי וזיהוי
גילוי גליום מזוהה עם עבודתו של לקוק דה בואבודרן. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.
איזוטופים ומשקל אטומי
כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?
המשקל האטומי התקני הרשום של גליום הוא 69.723(1). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.
לגליום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.
בטיחות
טיפול וחשיפה
הסכנות הקשורות לגליום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.