Das chemische Element Gallium wird als anderes Metall eingestuft. Es wurde 1875 von Paul E. Lecoq de Boisbaudran entdeckt.
Datenbereich
| Klassifizierung: | Gallium ist ein ‚anderes Metall‘ |
| Farbe: | silvery-blue |
| Atomic weight: | 69.723 |
| State: | solid |
| Melting point: | 29.76 oC, 302.91 K |
| Boiling point: | 2200 oC, 2473 K |
| Electrons: | 31 |
| Protons: | 31 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 40 |
| Electron shells: | 2,8,18,3 |
| Electron configuration: | 3d10 4s2 4p1 |
| Density @ 20oC: | 5.907 g/cm3 |
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| Atomic volume: | 11.8 cm3/mol |
| Structure: | orthorhombic |
| Hardness: | 1.5 mohs |
| Specific heat capacity | 0.37 J g-1 K-1 |
| Heat of fusion | 5.590 kJ mol-1 |
| Heat of atomization | 277 kJ mol-1 |
| Heat of vaporization | 258.70 kJ mol-1 |
| 1st ionization energy | 578.8 kJ mol-1 |
| 2nd ionization energy | 1979.3 kJ mol-1 |
| 3rd ionization energy | 2963 kJ mol-1 |
| Electron affinity | 41 kJ mol-1 |
| Minimum oxidation number | 0 |
| Min. common oxidation no. | 0 |
| Maximum oxidation number | 3 |
| Max. common oxidation no. | 3 |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.81 |
| Volumen der Polarisierbarkeit | 8.1 Å3 |
| Reaction with air | mild, ⇒ Ga2O3 |
| Reaction with 15 M HNO3 | – |
| Reaction with 6 M HCl | mild, ⇒ H2, GaCl3 |
| Reaction with 6 M NaOH | mild, ⇒ H2, 2- |
| Oxide(s) | Ga2O3 |
| Hydride(s) | GaH3 |
| Chloride(s) | GaCl, Ga2Cl6 |
| Atomic radius | 135 pm |
| Ionic radius (1+ ion) | – |
| Ionic radius (2+ ion) | – |
| Ionic radius (3+ ion) | 76 pm |
| Ionic radius (1- ion) | – |
| Ionic radius (2- ion) | – |
| Ionic radius (3- ion) | – |
| Thermal conductivity | 40.6 W m-1 K-1 |
| Electrical conductivity | 1.8 x 106 S m-1 |
| Freezing/Melting point: | 29.76 oC, 302.91 K |
Entdeckung von Gallium
Vor der Entdeckung von Gallium wurden seine Existenz und Haupteigenschaften vom russischen Chemiker Dmitri Mendelejew vorhergesagt. Er nannte das hypothetische Element eka-Aluminium, da er vorhersagte, dass das Element im Periodensystem unter Aluminium liegen würde.Gallium wurde 1875 vom französischen Chemiker Paul E. Lecoq de Boisbaudran durch ein Spektroskop in Paris entdeckt.
Sein jetzt charakteristisches Spektrum (zwei violette Linien) identifizierte es als neues Element.
De Boisbaudran extrahierte Gallium zunächst aus einem Zinkblende-Erz aus den Pyrenäen und gewann aus 430 Kilogramm Erz zunächst nur 0,65 Gramm. Er isolierte Gallium durch Elektrolyse seines Hydroxids in Kalilauge.
Der Ursprung des Namens kommt vom lateinischen Wort ‚Gallia‘, was Frankreich bedeutet.
Das Foto unten zeigt Kristalle von Galliummetall. Bild Ref (1).
Hocheffiziente Galliumarsenid-Solarzellen mit dreifachem Übergang bedecken die Seiten des Satelliten MidSTAR-1 der US Naval Academy (Foto: NASA)
Aussehen und Eigenschaften
Schädliche Wirkungen:
Gallium gilt als ungiftig.
Eigenschaften:
Gallium ist ein silbriges, glasartiges, weiches Metall. Es sitzt in der Nähe der Nichtmetalle im Periodensystem und seine metallischen Eigenschaften sind nicht so offensichtlich metallisch wie die meisten anderen Metalle. Festes Gallium ist spröde und ein schlechterer elektrischer Leiter als Blei.
Das feste Metall bricht konchoidal. (Conchoidal bedeutet wie eine Muschel – die gebrochenen Oberflächen sind wie eine Muschel gekrümmt.)
Gallium hat den zweitgrößten Flüssigkeitsbereich aller Elemente und ist eines der wenigen Metalle, das in der Nähe von Raumtemperatur flüssig ist (m.pt . 29.76 oC, 85.6 von ), Schmelzen in der Hand.
Die anderen Metalle mit dieser Eigenschaft sind Cäsium, Francium und Quecksilber.
Brom ist das einzige nichtmetallische Element, das bei oder um Raumtemperatur flüssig ist.
Galliumflüssigkeit haftet an oder benetzt Glas und ähnliche Oberflächen.
Gallium hat auch die ungewöhnliche Eigenschaft, dass es sich (wie Wasser) ausdehnt, wenn es gefriert.
Vier weitere Elemente dehnen sich aus, wenn sie gefrieren; Silizium, Wismut, Antimon und Germanium
Verwendung von Gallium
niedrigschmelzende Galliumlegierungen werden in einigen medizinischen Thermometern als ungiftiger Ersatz für Quecksilber verwendet.
Galliumarsenid wird in der Halbleiterproduktion hauptsächlich für Laserdioden, Leuchtdioden und Solarmodule verwendet. Es wird auch verwendet, um brillante Spiegel zu schaffen.
Abundanz und Isotope
Abundanz Erdkruste: 19 Teile pro Million Gewicht, 5,5 Teile pro Million Mol
Abundanz Sonnensystem: 40 Teile pro Milliarde Gewicht, 0,6 Teile pro Milliarde Mol
Kosten, rein: $ 220 pro 100g
Kosten, Bulk: $ pro 100g
Quelle: Gallium existiert in der Natur nicht frei und es gibt sind keine Mineralien mit einem wesentlichen Galliumgehalt. Kommerziell wird das meiste Gallium als Nebenprodukt der Aluminium- und Zinkproduktion gewonnen. Gallium wird auch aus den Rauchstäuben von Kohle gewonnen. Isotope: Gallium hat 24 Isotope, deren Halbwertszeiten bekannt sind, mit Massenzahlen 61 bis 84. Davon sind zwei stabil: 69Ga und 71Ga mit natürlichen Häufigkeiten von 60,1% bzw. 39,9%.
- Foto von Foobar, GNU FD.
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"Gallium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/gallium.html>.