Unsur kimia · halaman rujukan

31Ga

Galium

Galium ialah unsur kimia dengan nombor atom 31 dan simbol Ga. Unsur ini terletak pada kala 4, kumpulan 13, blok p. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Ar] 3d10 4s2 4p1.

Nombor atom31

Berat atom piawai69.723(1)

Kumpulan13

Kala4

Blokp

Konfigurasi elektron[Ar] 3d10 4s2 4p1

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Subpetala p memainkan peranan penting dalam kimia Galium. Bagi logam peralihan, aras tenaga elektron yang berdekatan membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan, pembentukan kompleks koordinasi dan aktiviti pemangkin.

Konfigurasi elektron Galium ialah [Ar] 3d10 4s2 4p1. Apabila elektron dikeluarkan atau disusun semula dalam sebatian, pengisian orbital d boleh berubah lalu mempengaruhi warna, kemagnetan, ikatan dan kereaktifan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Bentuk kimia penting bagi Galium merangkumi logam dan aloi, oksida, halida serta kompleks koordinasi. Elektron s dan d yang hampir sama aras tenaganya membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan; ligan pula boleh mengubah warna, kemagnetan dan kereaktifan dengan ketara.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 5.91 g/cm³. Takat leburnya 302.9 K (29.76 °C). Takat didihnya 2 673 K (2 400 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Galium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Galium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan semikonduktor, led dan alat pengukuran. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Semikonduktor

Sebatian atau bahan terdop yang mengandungi Galium digunakan untuk mengawal pengaliran elektrik dalam peranti semikonduktor.

LED

Sebatian semikonduktor yang mengandungi Galium boleh memancarkan cahaya apabila pembawa cas bergabung semula, lalu berguna dalam LED dan peranti optoelektronik.

Alat pengukuran

Galium digunakan dalam penderia dan instrumen ketepatan apabila sifat fizikal, optik atau elektrik yang stabil diperlukan.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Galium terletak pada kala 4, kumpulan 13. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Aluminium; Silikon; Zink; Germanium; Kadmium; Indium; Stanum. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam pasca peralihan

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 3

Ketumpatan5.91 g/cm³

Takat lebur302.9 K (29.76 °C)

Takat didih2 673 K (2 400 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.81

Tenaga pengionan pertama578.8 kJ/mol

Afiniti elektron41 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Galium dikaitkan dengan Lecoq de Boisbaudran. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 69.723(1). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Galium mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Galium bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.