Gallium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Al

Ga

In

ZinekGalliumGermanium

[Ar] 3d10 4s2 4p1

69 Ga
31
↓Periodická tabulka prvků↓
Obecné
Název (lat.), značka, číslo Gallium (Gallium), Ga , 31
Registrační číslo CAS 7440-55-3
Umístění v PSP 13 skupina,

4. perioda, blok p

Char. skupina (nespecifikováno)
Hmotnostní zlomekzem. kůře 15 ppm
Konc. v mořské vodě 0,00003 mg/l
Počet přírodních izotopů 2
Vzhled Stříbrolesklý kov
Gallium
[[Soubor:|255px|Emisní spektrum]]
Atomové vlastnosti
Rel. at. hmotnost 69,7234 u
Atomový poloměr 135 pm
Kovalentní poloměr 122 pm
van der Waalsův poloměr 187 pm
Elektronová konfigurace [Ar] 3d10 4s2 4p1
Elektronů v hladinách 2, 8, 18, 3
Oxidační číslo I, II, III
Fyzikální vlastnosti
Skupenství Pevné
Krystalová struktura Kosočtverečná
Hustota 5,91 g/cm3
Kritická hustota {{{kritická hustota}}} g cm−3
Tvrdost 1,5 (Mohsova stupnice)
Magnetické chování Diamagnetický
Měrná magnetická susceptibilita {{{magnetická susceptibilita}}}
Teplota tání 29,7645 °C (302,9145 K)
Teplota varu 2204 °C (2477 K)
Kritická teplota {{{kritická teplota c}}} °C ({{{kritická teplota k}}} K)
Teplota trojného bodu {{{teplota trojného bodu c}}} °C ({{{teplota trojného bodu k}}} K)
Teplota přechodu do supravodivého stavu {{{teplota supravodivosti}}}
Teplota změny krystalové modifikace {{{teplota změny modifikace}}}
Tlak trojného bodu {{{tlak trojného bodu}}} kPa
Kritický tlak {{{kritický tlak}}} kPa
Molární objem 11,80 · 10−6 m3/mol
Dynamický viskozitní koeficient {{{dynamický viskozitní koef.}}}
Kinematický viskozitní koeficient {{{kinematický viskozitní koef.}}}
Tlak nasycené páry 100 Pa při 1620K
Rychlost zvuku 2740 m/s
Index lomu {{{index lomu}}}
Relativní permitivita {{{relativní permitivita}}}
Elektrická vodivost 6,78 × 106 S·m−1
Měrný elektrický odpor 0,5298 µΩ·m
Teplotní součinitel el. odporu {{{součinitel elektrického odporu}}}
Tepelná vodivost 40,6 W·m−1·K−1
Povrchové napětí {{{povrchové napětí}}}
Termodynamické vlastnosti
Skupenské teplo tání 5,59 KJ/mol
Specifické teplo tání {{{spec. teplo tání}}}
Skupenské teplo varu 254 KJ/mol
Specifické teplo varu {{{spec. teplo varu}}}
Molární atomizační entalpie {{{molární atomizační entalpie}}}
Entalpie fázové přeměny modifikace {{{entalpie fázové přeměny modifikace}}}
absolutní entropie {{{absolutní entropie}}}
Měrná tepelná kapacita 25,86 Jmol-1K-1
Molární tepelná kapacita {{{molární tepelná kapacita}}}
Spalné teplo na m³
Spalné teplo na kg
Různé
Van der Waalsovy konstanty {{{van der Waalsovy konstanty}}}
Teplotní součinitel délkové roztažnosti {{{součinitel délkové roztažnosti}}}
Redoxní potenciál -0,53 V
Elektronegativita 1,81 (Paulingova stupnice)
Ionizační energie 1: 578,8 KJ/mol
2: 1879,3 KJ/mol
3: 2963 KJ/mol
Iontový poloměr 62 pm
Izotopy
izo výskyt t1/2 rozpad en. MeV prod.
67Ga umělý 3,2612 dne ε 1,00 67Zn
68Ga umělý 67,629 minuty β+ , ε 2,921 68Zn
69Ga 60,1% je stabilní s 38 neutrony
70Ga umělý 21,14 minuty β 1,656 70Ge
71Ga 39,9% je stabilní s 40 neutrony
72Ga umělý 14,10 hodiny β 4,001 72Ge
73Ga umělý 4,86 hodiny β 1,593 73Ge
Bezpečnost


R-věty R34
S-věty S26, S36/37/39, S45
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP.

Gallium (chemická značka Ga) (lat. Gallium), je velmi lehce tavitelný kov bílé barvy s modrošedým nádechem, měkký a dobře tažný. Hlavní uplatnění nalézá v elektronice jako složka polovodičových materiálů.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Poměrně řídce se vyskytující kov, nalézající se obvykle jako příměs v rudách hliníku, zinku a olova. V přírodě se vyskytuje pouze ve formě sloučenin, běžné mocenství je Ga+3 a Ga+2, výjimečně jako Ga+1.

Gallium je supravodičem I typu za teplot pod 1,07 K. Gallium je neušlechtilý kov, který je v pevném stavu tvořen molekulami Ga2. Vlastnosti gallitých solí jsou velmi podobné solím hlinítým.

Historický vývoj[editovat | editovat zdroj]

Gallium objevil roku 1875 pomocí spektroskopie francouzský chemik Paul Èmile Lecoq de Boisbaudran v pyrenejském sfaleritu, a pojmenoval jej po své vlasti. Předtím však již byla existence tohoto prvku předpovězena tvůrcem periodické tabulky prvků, ruským chemikem Dmitrijem Ivanovičem Mendělejevem v roce 1871, který jej nazval ekaaluminium.

Výskyt[editovat | editovat zdroj]

Tání kovového gallia

Gallium je v zemské kůře poměrně vzácným prvkem. Průměrný obsah činí pouze 15 ppm (mg/kg). V mořské vodě je jeho koncentrace mimořádně nízká, pouze 0,03 mikrogramů gallia v jednom litru a ve vesmíru připadá na jeden atom gallia přibližně jedna miliarda atomů vodíku.

V horninách se vyskytuje vždy pouze jako příměs v rudách hliníku, zinku a olova. Ve větším množství než v jiných rudách se vyskytuje v bauxitu, Al2O3 . 2 H2O a sfaleritu ZnS (okolo 0,002%).[zdroj?] Nejbohatší nerost na gallium je germanit ze Tsumebu v jihozápadní Africe, který obsahuje 0,6–0,7% gallia.

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Po objevu gallia bylo vypracováno několik teorií, jak ho připravit.

Dříve se gallium vyrábělo z hutnických odpadů, ve kterých je kromě gallia přítomen i hliník a těžké kovy. Na tento odpad se působí hydroxidem sodným a po odstranění hydroxidů těžkých kovů filtrací se roztok neutralizuje. Tato vzniklá sraženina obsahuje již jen gallium, hliník a cín v podobě svých fosforečnanů a síranů. Opakovaným rozpouštěným v kyselině sírové a frakčním srážením zřeďováním vodou se gallium značně zkoncentruje. Poté se sulfanem odstraní cín. Nakonec se k roztoku přidá hydroxid sodný a vyloučí se fosforečnan sodný, který je v hydroxidu sodném téměř nerozpustný, a roztok se elektrolyzuje. Tak se získá velmi čisté gallium.

Dnes se gallium vyrábí z germanitu jeho převedením na chlorid gallitý GaCl3 a následnou elektrolýzou jeho taveniny.

Využití[editovat | editovat zdroj]

Sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

Soli gallité se ve vodě hydrolyticky štěpí. Soli galnaté tvoří ve svých sloučeninách dimerní kation Ga4+
2
.

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu
  • COTON F.A., WILKINSON J.: Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, Academia, Praha 1973
  • Holzbecher Z.: Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • REMY Heinrich: Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • GREENWOOD N. N., EARNSHAW A.: Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

  • Slovníkové heslo gallium ve Wikislovníku



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f