Галлий

Галлий (Ga) — химический элемент с атомным номером 31. Он расположен в периоде 4, группа 13, p-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер31

Стандартная атомная масса69.723(1)

Группа13

Период4

Блокp

Электронная конфигурация[Ar] 3d10 4s2 4p1

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Галлий: химическое поведение в первую очередь определяется валентными электронами и конфигурацией [Ar] 3d10 4s2 4p1. Положение в таблице помогает прогнозировать типичные степени окисления и характер связей.

Сравнение с соседними элементами показывает изменения атомного радиуса, электроотрицательности и металлического характера; эти тренды объясняют значительную часть физических и химических свойств.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Галлий образует разнообразные соединения, свойства которых зависят от степени окисления и типа связи. Среди важных классов могут быть оксиды, галогениды, гидриды, соли и координационные соединения.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 5.91 g/cm³. Температура плавления: 302.9 K (29.76 °C). Температура кипения: 2 673 K (2 400 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется галлий?

На практике Галлий применяется прежде всего в таких областях, как Полупроводники, Светодиоды и Измерительные приборы. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Полупроводники

Элемент «Галлий» и его соединения используют в электронных компонентах, полупроводниках, контактах или функциональных слоях, когда важны их электрические свойства.

Светодиоды

Измерительные приборы

В области «Измерительные приборы» применяют элемент «Галлий» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Галлий находится в периоде 4, группе 13 и p-блоке; классификация: постпереходный металл. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификацияпостпереходный металл

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 18 · 3

Плотность5.91 g/cm³

Температура плавления302.9 K (29.76 °C)

Температура кипения2 673 K (2 400 °C)

Электроотрицательность по Полингу1.81

Первая энергия ионизации578.8 kJ/mol

Сродство к электрону41 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Галлий: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 31.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 69.723(1). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Галлий имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Галлий» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.