Grundämne · referensblad

31Ga

Gallium

Gallium (Ga) är grundämne 31, klassificerat som post-övergångsmetall i grupp 13, period 4 och p-blocket. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d10 4s2 4p1 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer31

Standardatomvikt69.723(1)

Grupp13

Period4

Blockp

Elektronkonfiguration[Ar] 3d10 4s2 4p1

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Grundämnena i grupp 13 har tre valenselektroner. Kovalenta bindningar är viktiga hos de lättare medlemmarna, medan den metalliska karaktären ökar nedåt i gruppen.

För gallium visar konfigurationen [Ar] 3d10 4s2 4p1 vilka elektroner som bestämmer den yttre bindningsstrukturen. Oxidationstal och omgivning avgör sedan om kemin främst är kovalent, jonisk eller metallisk.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Dessa grundämnen bildar oxider, halider och andra föreningar där +3 ofta är viktigt. Längre ned i gruppen blir lägre oxidationstal stabilare och den metalliska karaktären ökar.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 5.91 g/cm³. Smältpunkten anges till 302.9 K (29.76 °C). Kokpunkten anges till 2 673 K (2 400 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var gallium finns och används

I praktiken förekommer gallium bland annat i sammanhang som halvledare, led-lampor och mätinstrument.

I praktiken

Konkreta användningar

Halvledare

Gallium används eller studeras inom halvledare. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

LED-lampor

Gallium används eller studeras inom led-lampor. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Mätinstrument

Gallium används eller studeras inom mätinstrument. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Gallium ligger i period 4, grupp 13 och p-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Aluminium, Kisel, Zink, Germanium. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringpost-övergångsmetall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 3

Densitet5.91 g/cm³

Smältpunkt302.9 K (29.76 °C)

Kokpunkt2 673 K (2 400 °C)

Pauling-elektronegativitet1.81

Första jonisationsenergi578.8 kJ/mol

Elektronaffinitet41 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av gallium förknippas i denna historiska uppgift med Lecoq de Boisbaudran. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 69.723(1). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Gallium har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med gallium beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.