Gal - Encyklopedia

Pozycjonowanie oraz tworzenie stron www. Informacje na temat programu Google Adsense. Druk cyfrowy na życzenie - książki, recepty, katalogi - tanio! Pomysł na upominek na wesele twojej znajomej! Podkarpacki OTS, zdrowie omówienie chorób - objawy, leczenie

Gal

Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License

Ten artykuł dotyczy metalu. Zobacz też: Gal (jednostka).
Dane ogólneWłasności atomoweWłasności fizycznePozostałe dane

Najbardziej stabilne izotopy*

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,użyte są jednostki SI i warunki normalne.

Zn - Ga - Ge
 AlGaIn    
Nazwa, symbol, l.a.*Gal, Ga, 31
Własności metalicznemetal grup głównych
Grupa, okres, blok13 (IIIA), 4, p
Gęstość, twardość5904 kg/m3, 1,5
Kolorsrebrzystobiały
Masa atomowa69,723 u
Promień atomowy (obl.)130 (136) pm
Promień kowalencyjny126 pm
Promień van der Waalsa187 pm
Konfiguracja elektronowa[Ar]3d104s24p1
e- na poziom energetyczny2, 8, 18, 3
Stopień utlenienia3
Własności kwasowe tlenkówamfoteryczne
Struktura krystalicznarombowa
Stan skupieniastały
Temperatura topnienia302,91 K(29,76 °C)
Temperatura wrzenia2477 K(2204°C)
Objętość molowa11,80×10-6 m3/mol
Ciepło parowania258,7 kJ/mol
Ciepło topnienia5,59 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej9,31×10-36 Pa (302,9 K)
Prędkość dźwięku2740 m/s (293,15 K)
Elektroujemność1,81 (Pauling)1,82 (Allred)
Ciepło właściwe370 J/(kg × K)
Przewodność właściwa6,78×106 S/m
Przewodność cieplna40,6 W/(m × K)
I Potencjał jonizacyjny578,8 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny1979,3 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny2963 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny6180 kJ/mol
izotopwyst.o.p.rs.r.e.r.MeVp.r.
67Ga{syn.}78,25 godzw.e. 67Zn
69Ga60,1%stabilny izotop z 38 neutronami
71Ga39,9%stabilny izotop z 40 neutronami
72Ga{syn.}13,95 godzβ- 72Ge
*Wyjaśnienie skrótów:l.a.=liczba atomowawyst.=występowanie w przyrodzie,o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,s.r.=sposób rozpadu,e.r.=energia rozpadu,p.r.=produkt rozpadu,w.e.=wychwyt elektronu
Gal w postaci krystalicznej

Gal (Ga, łac. gallium) to pierwiastek chemiczny z bloku p układu okresowego, o liczbie atomowej 31. Jest łatwo topliwym, srebrzystobiałym, miękkim metalem. Topi się już w temperaturze 29,76°C i trzymany w dłoni zamienia się w ciecz.

Występuje w ilościach śladowych w boksycie, kaolinicie i rudach cynku. Na skalę przemysłową uzyskuje się go z boksytu. Ciekawą własnością galu jest jego niska temperatura topnienia i wysoka temperatura wrzenia, dzięki czemu stosuje się go przy produkcji termometrów wysokotemperaturowych. Stopy galu z indem i cyną mają jeszcze niższą temperaturę topnienia (do ok. -20°C). W przeciwieństwie do rtęci, gal i jego związki nie są trujące. Powszechnie wykorzystywanym związkiem galu jest arsenek galu, będący półprzewodnikiem, mającym wiele zastosowań.

Gal posiada 2 trwałe izotopy (69, 71) i 8 radioaktywnych, o krótkich czasach połowicznego rozpadu.

Spis treści
//

[ Odkrycie

Gal został odkryty w 1875 r. podczas analizy widmowej błyszczu cynkowego. Francuski chemik Lecoq de Boisbaudran zauważył kilka fioletowych prążków zwiastujących istnienie nieznanego dotąd pierwiastka. W tym samym roku uzyskał wolny gal, poddając elektrolizie amoniakalny roztwór siarczanu galu. Gal wydzielił się na platynowej katodzie.

Istnienie galu, na podstawie prawa okresowości pierwiastków, przewidzieli Dymitr Mendelejew (1869) i niemiecki chemik Julius Lothar Meyer (1970). Mendelejew nadał mu nazwę ekaglin i przepowiedział jego właściwości. Po odkryciu galu okazało się, że przewidywania Mendelejewa potwiedziły się. Zgadzała się wartościowość (+3), taka sama, jak glinu. Mendelejew przepowiadzał że masa atomowa będzie wynosić 68, Boisbaudran stwierdził, że jest ona równa 69,865. Mendelejew twiedził, że ekaglin będzie tworzyć ałuny, co też się potwierdziło. Jedynie ciężar właściwy, podany przez Boisbaudrana, znacznie różnił się od przewidywań Mendelejewa. Dlatego Mendelejew zwrócił się listownie do odkrywcy, prosząc go, by zechciał jeszcze raz sprawdzić swoje pomiary, bowiem ciężar właściwy galu powinien według niego wynosić ok. 6 g/cm³. Po sprawdzeniu okazało się, że pomiary Boisbaudrana faktycznie były błędne i ciężar właściwy galu wynosi 5,935 g/cm³. Później, po przeprowadzeniu bardziej precyzyjnych pomiarów, stwierdzono, że wynosi on 5,904 g/cm³.[1]

[ Właściwości

Pierwiastkowy gal nie występuje w przyrodzie, ale można go łatwo uzyskać poprzez wytapianie.

Bardzo czysty gal ma srebrzysty kolor. Należy unikać przechowywania go w pojemnikach ze szkła, ponieważ rozszerza się on podczas krzepnięcia o ok. 3,1%. Podobnie jak rtęć, gal w stanie ciekłym tworzy spotanicznie stopy z wieloma innymi metalami, dlatego nie należy go przechowywać w metalowych pojemnikach.

Niska temperatura topnienia (ok. 29,8°C) pozwala na roztopienie galu poprzez trzymanie go w dłoni. W stanie ciekłym ma tendencję do przechładzania się, do krystalizacji potrzebny jest zarodek. Gal jest jednym z niewielu metali (obok rubidu, cezu, fransu i rtęci), które są ciekłe w temperaturze zbliżonej do pokojowej, w związku z tym znajduje zastosowanie przy produkcji wysokotemperaturowych termometrów. Gal posiada także bardzo wysoką (w porównaniu z jego temperaturą topnienia) temperaturę wrzenia i bardzo niską prężność pary. W przeciwieństwie do rtęci, ciekły gal zwilża szkło i skórę, w związku z czym praca z nim może być niewygodna, lecz nie jest on trujący. Gal przechowuje się w pojemnikach polietylenowych.

Gal krystalizuje w układzie rombowym. Wiązania pomiędzy najbliższymi atomami mają charakter kowalencyjny, w związku z czym podstawowymi cząsteczkami budującymi kryształy galu są dimery Ga2.

Gal powoli roztwarza się w mocnych kwasach i zasadach.

Fluorki, arsenki i fosforany galu posiadają własności półprzewodnikowe i domieszkuje się nimi krzem stosowany w przemyśle elektronicznym. Warstwy z arsenku galu stosuje się w ultraszybkich procesorach.

Gal nie posiada żadnego znaczenia biologicznego, ale istnieją przypuszczenia, że ma on wpływ na szybkość przemiany materii. Związki galu nie wykazują działania toksycznego.

[ Zastosowania
  • Gal stosuje się jako domieszkę przy produkcji półprzewodników i tranzystorów.
  • Może być użyty do produkcji luster, ponieważ zwilża szkło.
  • Wykorzystywany przy produkcji stopów niskotopliwych.
  • Polepsza właściwości spoiw lutownicznych.
  • Stosowany do produkcji termometrów wysokotemperaturowych.
  • Stop galu, indu i cyny (Galinstan) bywa stosowany w termometrach lekarskich - jego temperatura topnienia wynosi ok. -20°C.
  • Jako katalizator w produkcji wodoru z wody przy użyciu reakcji utleniania aluminium.

[ Bibliografia

Źródła drukowane

  • J. Daintith Dictionary of Chemistry (Oxford University Press) 2000 (Fourth Edition) ISBN 0-19-280101-5

Źródła internetowe

[ Przypisy
  • Ignacy Eichstaedt Księga pierwiastków (Wiedza Powszechna, Warszawa 1973), str. 237-238