ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

31Ga

แกลเลียม

แกลเลียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 31 และสัญลักษณ์ Ga อยู่ในคาบ 4 หมู่ 13 บล็อก p ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Ar] 3d10 4s2 4p1

เลขอะตอม31

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน69.723(1)

หมู่13

คาบ4

บล็อกp

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Ar] 3d10 4s2 4p1

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

อิเล็กตรอนในออร์บิทัล p มีบทบาทโดยตรงต่อเคมีของแกลเลียมพลังงานที่ใกล้กันของอิเล็กตรอน s และ d ทำให้โลหะแทรนซิชันเกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า สารเชิงซ้อน และพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาได้

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของแกลเลียมคือ [Ar] 3d10 4s2 4p1 เมื่อเกิดสารประกอบ การเติมออร์บิทัล d อาจเปลี่ยนไป จึงส่งผลต่อสี แม่เหล็กพันธะ และความไวต่อปฏิกิริยา

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

รูปแบบสำคัญของแกลเลียมได้แก่ โลหะ โลหะผสม ออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน พลังงานของอิเล็กตรอน s และ d ที่ใกล้กันทำให้เกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า และลิแกนด์สามารถเปลี่ยนสี สมบัติแม่เหล็กและความไวต่อปฏิกิริยาได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 5.91 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 302.9 K (29.76 °C) จุดเดือดคือ 2 673 K (2 400 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบแกลเลียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติแกลเลียมพบการใช้งานในด้าน สารกึ่งตัวนำ, แอลอีดี และ เครื่องมือวัด เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

สารกึ่งตัวนำ

ในงานสารกึ่งตัวนำแกลเลียมถูกใช้เพราะสมบัติทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ หรือออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของธาตุและสารประกอบของมันสามารถควบคุมการนำไฟฟ้า การเก็บประจุ หรือการตอบสนองต่อแสงได้

แอลอีดี

ในงานแอลอีดีแกลเลียมถูกใช้เพราะสมบัติทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ หรือออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของธาตุและสารประกอบของมันสามารถควบคุมการนำไฟฟ้า การเก็บประจุ หรือการตอบสนองต่อแสงได้

เครื่องมือวัด

ในงานเครื่องมือวัด สมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้า หรือการตอบสนองต่ออุณหภูมิของแกลเลียมถูกนำมาใช้เพื่อสร้าง ตรวจวัด หรือแปลงสัญญาณอย่างแม่นยำ

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

แกลเลียมอยู่ในคาบ 4 และหมู่ 13 ธาตุข้างเคียงจริงในตาราง ได้แก่ อะลูมิเนียม, ซิลิคอน, สังกะสีการเปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านี้ช่วยให้เห็นแนวโน้มของขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน พันธะ และความไวต่อปฏิกิริยาได้โดยตรง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทโลหะหลังแทรนซิชัน

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 3

ความหนาแน่น5.91 g/cm³

จุดหลอมเหลว302.9 K (29.76 °C)

จุดเดือด2 673 K (2 400 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.81

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก578.8 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน41 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

แกลเลียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของแกลเลียมคือ 69.723(1) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของแกลเลียมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของแกลเลียมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ