gallium / Ga

Név: Gallia - Franciaország régi neve.

Rendszám: a periódusos rendszer 31. eleme

Felfedezés:
Mengyelejev a periódusos rendszer alapján megjósolta, hogy egy alumíniumhoz hasonló elemet fognak felfedezni és tulajdonságait is megadta.
Lecoq de Boisbaudran francia kutató fel is fedezte 1875-ben és fémes állapotban előállította.

Relatív atomtömeg: 47,9

Izotópok: stabil - Ga(69), Ga(71)

Elektronkonfiguráció: [Ar] (3d)10(4s)2 (4p)1

Fizikai tulajdonságok:
Szürkésfehér, lágy fém.
Olvadáspontja a higany után a legalacsonyabb a fémek között (29°C)
Sűrűsége 5,91 g/cm³.
Rácsa saját típusú, amelyben két gallium atom közelebb van egymáshoz, mint a többihez.
A leghosszabb folyékony tartományú fém.
Gőznyomása még egész magas hőmérsékleten is alacsony.
Megszilárduláskor 3,1 %-kal nő a térfogata ezért üvegben nem tartható.

Kémiai tulajdonságok:
A galliumcsoport első eleme.
Hidrogénnel közvetlenül nem, de közvetve egyesíthető.
Halogénekkel közvetlenül reagál.
Oxigénnel és levegővel szemben meglehetősen ellenálló, mert oxid bevonat védi, de elégethető gallium(III)-oxiddá.
Kén, szelén és tellur hevítéskor egyesül vele.
Vízgőz csak nagyon magas hőmérsékleten hat rá.
Hidrogén-fluorid, sósavgáz és vizes sósav, illetve meleg salétromsav oldja, kénsav csak lassan.
Alkáli-hidroxid oldatban is oldódik hidrogénfejlődés közben.
Vegyületeiben egy vagy három vegyértékű, utóbbi a gyakoribb. Ezek a vegyületek szintelenek és könnyen hidrolizálnak.
Egy vegyértékű vegyületei nem állandóak.

Előfordulás:
A ritkafémek közé tartozik. Legjelentősebb ásványa a gallit (CuGaS₂).
Előfordul a germanit nevű ásványban, és kis mennyiségben mindig előfordul az alumínium mellett.
Magyarország elég jelentős termelője a timföld (alumínium) gyártás melléktermékeként.

Előállítás:
A germanitot kloridokká alakítják és a hátramaradt sósavas oldatot hidrogén-peroxiddal elegyítik, majd éterrel kirázzák a gallium-trikloridot. Ebből a fém elektrolízissel állítható elő.

Felhasználás:
Legfontosabb vegyülete a gallium-arzenid (GaAs), amely az elektromos energiát látható fénnyé alakítja, és a fénykibocsátó diódákban (a képen) használatos.
Koherens fényforrásként is használható.
Magas hőmérsékletig használható kvarcból készült hőmérőkben.
Csaknem valamennyi fémmel ötvözhető, ötvözeteinek olvadáspontja nagyon alacsony.
Üvegen nagyon jó tükröző réteget képez.

Felhasznált irodalom