gallium

ominaisuudet
[ Ar ] 3 d 10 4 : n 2 4 p 1 31 Ga Jaksollinen järjestelmä
Yleisesti
Nimi , symboli , atominumero	Gallium, Ga, 31
Elementtiluokka	Metallit
Ryhmä , jakso , lohko	13 , 4 , s
Katso	hopeanhohtoinen valkoinen
CAS-numero	7440-55-3
EY-numero	231-163-8
ECHA: n tietokortti	100.028.330
Massaosuus maan verhosta	14 ppm
Atomi
Atomimassa	69,723 (1) u
Atomisäde (laskettu)	130 (136) pm
Kovalenttinen säde	122 pm
Van der Waalsin säde	187 pm
Elektronikonfiguraatio	[ Ar ] 3 d 10 4 : n 2 4 p 1
1. Ionisointienergia	5.999 302 0 (12) eV ≈ 578.84 kJ / mol
2. Ionisointienergia	20. päivä.51 514 (12) eV ≈ 1 979.41 kJ / mol
3. Ionisointienergia	30. päivä.72576 (25) eV ≈ 2 964.58 kJ / mol
4. Ionisointienergia	63.241 (9) eV ≈ 6 101.8 kJ / mol
5. Ionisointienergia	86.01 (12) eV ≈ 8 299 kJ / mol
Fyysisesti
Fyysinen tila	tiukasti
Muutokset	seitsemän
tiheys	5,904 g / cm 3
Mohsin kovuus	1.5
magnetismi	diamagneettinen ( Χ m = −2,3 10 −5 )
Sulamispiste	302,91 K (29,76 ° C)
kiehumispiste	2673 K (2400 ° C)
Molaarinen tilavuus	11,80 · 10 −6 m 3 · mol −1
Höyrystyslämpö	256 kJ / mol
Fuusiolämpö	5,59 kJ mol -1
Äänen nopeus	2740 m s −1 293,15 K.
Ominaislämpökapasiteetti	371 J kg −1 K −1
Sähkönjohtavuus	noin 7,14 · 10 6 A · V −1 · m −1
Lämmönjohtokyky	29 W m −1 K −1
Kemiallisesti
Hapetustilat	3
Normaali potentiaali	−0,53 V (Ga 3+ + 3 e - → Ga)
Elektronegatiivisuus	1,81 ( Pauling-asteikko )
Isotoopit
isotooppi NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 67 Ga {syn.} 3,2612 d e 1.00 67 muistiinpanoa 68 Ga {syn.} 67,629 min β + , ε 2.921 68 muistiinpanoa 69 Ga 60,1% Vakaa 70 Ga {syn.} 21,14 min β - 1.656 70 Ge 71 Ga 39,9% Vakaa 72 Ga {syn.} 14,10 h β - 4.001 72 Ge 73 Ga {syn.} 4,86 h β - 1,593 73 Ge
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta
turvallisuusohjeet
GHS-vaaramerkinnät vaara H- ja P-lauseet H: 290-314 P: 280-234-303 + 361 + 353-301 + 330 + 331-305 + 351 + 338-309 + 311
Mahdollisuuksien mukaan ja tapana käytetään SI-yksiköitä . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio-olosuhteita .

Gallium on harvoin esiintyvä kemiallinen alkuaine, jolla on alkuainesymboli Ga ja atominumero 31. Jaksollisessa taulukossa se on 4. jaksossa ja on kolmannen pääryhmän, 13. IUPAC-ryhmän tai booriryhmän kolmas elementti  . Se on hopeanvalkoinen metalli, joka on helppo nesteyttää. Gallium ei kiteydy yksi kiderakenteet, joita muuten esiintyy usein metalleja, mutta sen vakain muutos käytettäessä ortorombinen rakenne gallium dimeerejä. Lisäksi tunnetaan kuusi muuta modifikaatiota, jotka muodostuvat erityisissä kiteytysolosuhteissa tai korkeassa paineessa. Kemiallisten ominaisuuksiensa suhteen metalli on hyvin samanlainen kuin alumiini .

Luonnossa galliumia esiintyy vain vähän ja enimmäkseen seoksena alumiini-, sinkki- tai germaanimalmeissa ; Galliummineraalit ovat hyvin harvinaisia. Galliumia saadaan myös sivutuotteena alumiinin tai sinkin tuotannossa. Suurin osa galliumista prosessoidaan III-V-yhdistepuolijohde- galliumarsenidiksi , jota käytetään pääasiassa suurtaajuustekniikassa , esimerkiksi HF- transistoreissa , ja optoelektroniikassa , esimerkiksi valoa emittoivissa diodeissa .

historia

Ensimmäistä kertaa myöhempää galliumia vastaavan elementin ennusti Dmitri Mendelejev vuonna 1871 . Kehittämänsä jaksollisen taulukon avulla hän ennusti uuden elementin, jota kutsutaan eka-alumiiniksi, ja ennusti myös tämän elementin joitain ominaisuuksia (atomimassa, ominaispaino, sulamispiste ja suolatyyppi).

Ranskalainen kemisti Paul Émile Lecoq de Boisbaudran , joka ei tiennyt Mendelejevin ennusteita, oli saanut selville, että tietyt lait hallitsevat linjojen järjestystä alkuainejoukkojen spektrissä , ja yritti vahvistaa ne alumiiniperheelle. Näin tehdessään hän tajusi, että alumiinin ja indiumin välillä on oltava toinen, vielä tuntematon elementti. Vuonna 1875 hän lopulta onnistunut havaita kaksi violetti spektriviivoja , että emissiospektri on sinkkivälkettä malmin, jonka hän oli liuotettu happoa ja sekoitetaan metallisen sinkkiä , jonka hän osoitettu tuntemattoman elementin.

Lecoq de Boisbaudran pystyi sitten uuttamaan suuren määrän galliumhydroksidia muutamasta sadasta kilogrammasta sinkkiseosta . Tästä hän tuotti alkuaaligalliumia ensimmäistä kertaa liuottamalla se kaliumkarbonaattiliuokseen ja elektrolyysillä .

Lecoq de Boisbaudran nimesi elementin Gaulin mukaan , joka on kotimaansa Ranskan latinankielinen nimi .

Kun uuden elementin ominaisuudet oli määritetty, Mendelejev tajusi nopeasti, että hänen on oltava etukäteen laskettu Eka-alumiini. Monet ominaisuudet vastasivat ennustettuja arvoja erittäin tarkasti. Teoreettisesti määritetty tiheyden 5,9 arvo poikkesi vain hyvin vähän kokeellisesta arvosta 5,904.

Tapahtuma

Gallium on harvinainen alkuaine maan päällä. Jossa pitoisuus 19  ppm on Manner kuori , sen runsaus on verrattavissa litiumin ja lyijyn . Sitä ei esiinny alkuaineina, vaan vain sidotussa muodossa, pääasiassa alumiini-, sinkki- tai germaanimalmeissa . Galliumin rikkaimpiin malmeihin kuuluvat bauksiitti , sinkkiseokset ja germaaniitti .

Galliumpitoisuus on enimmäkseen alhainen; Surinamessa löydetty bauksiitti , jonka tiedetään olevan korkein, sisältää vain 0,008% galliumia. Bauksiitin galliumvarannot ovat maailmanlaajuisesti arviolta 1,6 · 10 ⁶  tonnia. Suurempi, jopa 1% galliumin pitoisuus esiintyy germaaniitissa. Vain Yhdysvaltojen Utahin osavaltiossa sijaitsevassa Apex-kaivoksessa malmit löytyvät niin korkealta, että galliumia yritettiin kaivaa. Tämä epäonnistui kuitenkin lyhyen ajan kuluttua kannattavuuden vuoksi.

Vain muutama gallium mineraalit ovat tiedossa; nämä ovat pääasiassa Tsumeb in Namibia havaittu Gallit (CuGaS ₂ ), Söhngeit (Ga (OH) ₃ ) ja Tsumgallit (Ga (OH)).

Uuttaminen ja esittely

Gallium saadaan sivutuotteena tuotettaessa alumiinia bauksiitista Bayerin prosessissa . Lähtötuote on seos natriumaluminaattia ja nat- gallate liuotettiin sisään natriumhydroksidiliuokseen . Gallium voidaan erottaa alumiinista erilaisilla menetelmillä. Yksi mahdollisuus on fraktiokiteytyksellä tuella hiilidioksidi , jossa alumiinihydroksidin aluksi edullisesti saostamalla, kun taas enemmän liukeneva natrium gallate kerääntyy natriumhydroksidiliuosta. Galliumhydroksidi saostetaan vasta uusien prosessivaiheiden jälkeen sekoitettuna alumiinihydroksidiin. Sitten seos liuotetaan natriumhydroksidiliuokseen ja gallium saadaan elektrolyysillä . Koska tämä menetelmä on energia- ja työvoimavaltainen, sitä käytetään vain maissa, joissa kustannukset ovat alhaiset, kuten Kiinan kansantasavallassa .

Galliumia voidaan saada myös suoraan kaustisesta soodasta elektrolyysillä. Elohopea katodit käytetään tähän tarkoitukseen, gallium amalgaamia muodostuu elektrolyysin aikana . On myös mahdollista lisätä natriumamalgaamia liuokseen .

Avulla erityinen hydroksikinoliinit , kuten kelatoivia ligandeja , on mahdollista poimia gallium päässä lipeän kanssa kerosiini ja siten erottaa se alumiini. Muut myös uutetut alkuaineet voidaan erottaa laimealla hapolla. Jäljelle jäänyt galliumyhdiste liuotetaan sitten väkevään kloorivetyhappoon tai rikkihappoon ja pelkistetään elektrolyyttisesti metalliksi.

Erittäin puhdasta galliumia tarvitaan moniin teknisiin sovelluksiin; Esimerkiksi puolijohteiden osalta se voi joskus sisältää vain sadan miljoonasosan vieraita aineita. Mahdollisia puhdistusmenetelmiä ovat tyhjötislaus , jakokiteytys tai vyöhykesulatus .

Tuotetun galliumin määrä on pieni. Vuonna 2008 maailman alkutuotanto oli 95 tonnia. Toinen tärkeä lähde on galliumia sisältävän jätteen kierrätys, josta uutettiin vielä 135 tonnia galliumia vuonna 2008. Tärkeimmät tuottajamaat ovat Kiinan kansantasavalta , Saksa , Kazakstan ja Ukraina sekä galliumin kierrätystä varten myös Yhdysvallat , Japani ja Iso-Britannia .

Laboratorion mittakaavassa galliumia voidaan tuottaa elektrolyysillä galliumhydroksidin liuos natriumhydroksidiliuoksessa platina- tai volframielektrodeilla .

ominaisuudet

Fyysiset ominaisuudet

Gallium on hopeanvalkoinen, pehmeä ( Mohsin kovuus : 1,5) metalli. Sillä on epätavallisen alhainen metallien sulamispiste , joka on 29,76 ° C. Jälkeen elohopea ja cesium, se on metalli, jolla on pienin sulamispiste, joka on myös huomattavasti pienempi kuin viereisen elementtien alumiini ja indium . Tämä johtuu todennäköisesti epätavallisesta kristallirakenteesta , jolla, toisin kuin muiden metallien rakenteilla, ei ole suurta symmetriaa eikä se siksi ole kovin vakaa. Koska kiehumispiste on suhteellisen korkea 2400 ° C: ssa, galliumilla on epätavallisen suuri alue, jolla se on nestemäistä. Vaikean kiteytymisen vuoksi nestemäinen gallium voidaan helposti jäähdyttää sulamispisteen alapuolelle ( alijäähdytys ) ja kiteytyy yhtäkkiä, kun kiteytymisydämiä muodostuu .

Kuten piillä , joillakin muilla alkuaineilla ja vedellä , galliumilla on tiheyspoikkeavuuksia ; sen tiheys nestemäisessä tilassa on noin 3,2% suurempi kuin kiinteässä muodossa. Tämä on tyypillistä aineille, joiden molekyylisidokset ovat kiinteässä tilassa.

Gallium on diamagneettinen kiinteässä tilassa, mutta muuttuu paramagneettiseksi nestemäisessä tilassa ( Χ _m = 2,4 · ^{10-6 6} ° C: ssa)

Gallium-gallium-sidosten muodostuminen on ominaista sen rakenteille. Tunnetaan erilaisia modifikaatioita, jotka muodostuvat erilaisissa kiteytymisolosuhteissa (neljä tunnettua modifikaatiota, a- - 8-gallium, normaalipaineessa) ja paineen alla (yhteensä kolme muuta korkeapainemodifikaatiota , Ga-II, Ga-III, Ga- IV). Vakain modifikaatio huoneenlämpötilassa on a-gallium, joka kiteytyy ortorombisessa kerrosrakenteessa. Kaksi toisiinsa sitoutunutta atomia kovalenttisen sidoksen kautta muodostaa dimeerin . Jokainen galliumatomi on myös muiden dimeerien kuuden muun atomin vieressä. Yksittäisten dimeerien välillä on metallisidoksia . Galliumdimeerit ovat niin stabiileja, että ne säilyvät aluksi sulamisen aikana ja ne voidaan havaita myös kaasufaasissa.

Lisämodifikaatioita muodostuu ylijäähdytetyn, nestemäisen galliumin kiteytymisen aikana. -16,3 ° C: ssa muodostuu β-gallium, jolla on monokliininen kiderakenne. Rakenteessa on yhdensuuntaisia ​​siksak-galliumatomien ketjuja. Jos kiteytyminen tapahtuu -19,4 ° C: n lämpötilassa, muodostuu trigonaalinen δ-gallium, jossa on a- booriin verrattavissa vääristyneitä ikosaehedraa, jotka koostuvat kahdestatoista galliumatomista. Nämä ovat yhteydessä toisiinsa yksittäisten galliumatomien kautta. -35,6 ° C: ssa muodostuu vihdoin y-gallium. Tässä ortorombinen muutos, putket on muodostettu toisiinsa Ga ₇ rengasta, keskellä, joka on lineaarinen ketju edelleen gallium atomia.

Jos galliumiin kohdistetaan korkea paine huoneenlämpötilassa, erilaisia ​​korkeapainemodifikaatioita muodostuu peräkkäin, kun paine nousee. Kuutiomaisen gallium-II-modifikaation vakaus on 30 kbar , jossa kutakin atomia ympäröi vielä kahdeksan. Jos paine nostetaan 140 kbar: iin, metalli kiteytyy nyt tetragonaalisena gallium-III: na rakenteessa, joka vastaa indiumin rakennetta. Jos paine nostetaan edelleen noin 1200 kbar: iin, lopulta muodostuu gallium IV: n kasvopainotteinen kuutiomainen rakenne.

muutos	a-Ga	P-Ga	y-Ga	5-Ga	Gallium-II	Gallium III	Gallium IV
rakenne
Kristallijärjestelmä	ortorombinen	monokliininen	ortorombinen	trigonaalinen	kuutio	nelikulmainen	kuutio
Koordinointinumero	1 + 6	8 (2 + 2 + 2 + 2)	3, 6-9	6-10	8.	4 + 8	12
Avaruusryhmä	CMCE (nro 64)Malli: huoneryhmä / 64	C 2 / c (nro 15)Malli: huoneryhmä / 15	Cmcm (nro 63)Malli: huoneryhmä / 63	R 3 m (nro 166)Malli: huoneryhmä / 166	I 4 3 d (nro 220)Malli: huoneryhmä / 220	I 4 / mmm (nro 139)Malli: huoneryhmä / 139	Fm 3 m (nro 225)Malli: huoneryhmä / 225
Säleparametrit	a = 452,0 pm b = 766,3 pm c = 452,6 pm	a = 276,6 pm b = 805,3 pm c = 333,2 pm P = 92 °	a = 1060 pm b = 1356 pm c = 519 pm	a = 907,8 pm c = 1702 pm	a = 459,51 pm	a = 280,13 pm c = 445,2 pm	a = 408 pm
Atomeja solun yksikköä kohti	8.	8.	40	66	12	2	Neljäs

Kemialliset ominaisuudet

Galliumin kemialliset ominaisuudet ovat samanlaiset kuin alumiinin. Tällä tavoin gallium passivoituu muodostamalla tiheä oksidikerros ilmassa eikä reagoi. Vain puhtaassa hapessa korkeassa paineessa metalli palaa kirkkaalla liekillä muodostaen oksidin. Samoin se ei reagoi veden kanssa, koska liukenematon galliumhydroksidi muodostuu täällä. Jos taas gallium on seostettu alumiinilla ja nestemäinen huoneen lämpötilassa sulamispisteen alenemisen vuoksi , se reagoi hyvin kiivaasti veden kanssa. Gallium myös reagoi nopeasti kanssa halogee- muodostuu vastaava suoloja GAX ₃ .

Gallium on amfoteerinen ja liukenee sekä happoihin että emäksiin vedyn kehittyessä . Hapoissa, kuten alumiinissa, muodostuu suoloja Ga ³⁺ -ionien kanssa, emäksissä gallaatteja, joiden muoto on [Ga (OH) ₄ ] ^- . Se liukenee hitaasti laimennettuihin happoihin ja nopeasti aqua regiaan ja väkevään kaustiseen soodaan . Gallium on passivoitu mukaan typpihappoa .

${\ displaystyle {\ ce {2NaOH + 2Ga + 6H2O -> 2Na [Ga (OH) 4] + 3H2 ^}}}$

Galliumin reaktio kaustisen soodan kanssa

Nestemäinen gallium hyökkää useimpiin metalleihin. Sitä käytetään enimmäkseen muovisäiliöissä, esim. B. valmistettu polystyreenistä , varastoitu. Reaktioastioita käytetään lasista , kvartsista , grafiitista , alumiinioksidista , volframista 800 ° C: seen ja tantaalista 450 ° C: seen.

Isotoopit

Tunnetaan yhteensä 31 gallium- isotooppia välillä ⁵⁶ Ga - ⁸⁷ Ga ja vielä yksitoista ydin-isomeeriä . Näistä kahdesta ⁶⁹ Ga ja ⁷¹ Ga ovat vakaita ja esiintyvät myös luonnossa. Luonnollisessa isotooppikoostumuksessa ⁶⁹ Ga on hallitseva 60,12%: lla, 39,88% on ⁷¹ Ga. Epävakaista isotoopeista ⁶⁷ Ga: lla on pisin puoliintumisaika 3,26 päivällä , muut puoliintumisajat vaihtelevat sekunneista enintään 14,1 tuntiin ⁷² Ga.

Kaksi gallium isotoopit, ⁶⁷ Ga ja lyhytikäisiä ⁶⁸ Ga kanssa puoliintumisaika 67,71 minuuttia, käytetään Isotooppilääketieteessä kuin merkkiaineita varten positroniemissiotomografia . ⁶⁷ Ga syntyy syklotronissa , kun taas ⁶⁸ Ga ei vaadi syklotronia. Sen sijaan pidempikäyttöinen germanium- isotooppi ⁶⁸ Ge syntyy säteilyttämällä ⁶⁹ Ga protoneilla . Tämä hajoaa ⁶⁸ Ga: ksi, jolloin muodostunut ⁶⁸ Ga voidaan uuttaa Gallium-68-generaattorissa . Tutkimuksia varten gallium sitoutuu yleensä kompleksissa voimakkaasti kelatoivan ligandin , kuten 1,4,7,10-tetraatsasyklododekaani-1,4,7,10-tetraetikkahapon (DOTA) kanssa.

→ Luettelo gallium-isotooppeista

käyttää

Elementin harvinaisuuden vuoksi galliumia käytetään vain rajoitetusti. Erilaisia ​​galliumyhdisteitä valmistetaan suurimmasta osasta tuotettua galliumia. Taloudellisesti tärkeimmät ovat ylivoimaisesti ne, joissa on viidennen pääryhmän elementtejä , erityisesti galliumarsenidi , jota tarvitaan mm. Aurinkokennoihin ja valoa emittoiviin diodeihin . Vuonna 2003 95% tuotetusta galliumista käytettiin tähän tarkoitukseen. Lisäksi se toimii myös materiaalina doping on pii (p-doping).

Lämpömittareiden rakentamiseen (osana Galinstania ) käytetään suurta lämpötila-aluetta, jolla elementti on nestemäinen, ja matalaa höyrynpainetta samanaikaisesti . Galliumlämpömittareita voidaan käyttää jopa 1200 ° C: n lämpötiloihin. Neste gallium voidaan käyttää esteenä nesteen mitata tilavuuden ja kaasujen korkeammissa lämpötiloissa ja nestemäisenä elektrodin materiaalin uuttamisessa ultrapuhdasta metalleja, kuten indiumia .

Galliumilla on korkea kostuvuus ja hyvä heijastavuus, joten sitä käytetään peilien päällysteenä . Sitä käytetään myös sulatetuissa seoksissa , ydinreaktorien lämmönvaihtimissa ja lamppujen elohopean korvikkeena.

Galliumseoksilla muiden metallien kanssa on useita käyttötarkoituksia. Magneettiset materiaalit syntyvät seostamalla gadoliniumilla , raudalla , yttriumilla , litiumilla ja magnesiumilla . Seoksen kanssa vanadiinin koostumuksessa V ₃ Ga on suprajohteen , jolla on suhteellisen korkea lasittumislämpötila oli 16,8 K. ydinaseiden , se on seostettu kanssa plutoniumia estämiseksi vaiheen muutokset. Monet galliumseoksilla kuten Galinstan ovat nestemäisiä huoneen lämpötilassa ja voi korvata myrkylliset elohopea tai hyvin reaktiivinen natrium - kalium seokset. Indiumin tai galliumin seokset kullalla voivat olla sinisiä.

Alhaisen vain 233,2 keV: n neutriinonsieppauksen kynnysarvonsa vuoksi gallium soveltuu detektorimateriaaliksi aurinko- neutriinojen havaitsemiseen (katso aurinkoneutriinikokeilu GALLEX ).

Galliumilla on myös rooli lääketieteellisessä diagnostiikassa: Koko kehon Gallium-68-Dotatate-PET-CT -tutkimuksessa elementtiä käytetään neuroendokriinisten kasvainten diagnosointiin.

todiste

Gallium voidaan havaita laadullisesti erilaisilla tyypillisillä värireaktioilla. Näitä ovat reaktio rodamiini B: n kanssa bentseenissä , joka fluoresoi oranssinkeltaisesta punaviolettiin, kun lisätään galliumia , moriini , joka osoittaa vihreää fluoresenssia kuten reaktiossa alumiinin kanssa, ja kaliumheksasyanidoferraatti (III) , galliumin kanssa valkoinen sakka galliumheksasyanidoferraatin (III) muotoja. Lisäksi spektroskooppinen havaitseminen luonteenomaisen violetin spektriviivojen kautta aallonpituudella 417,1 ja 403,1 nm on mahdollista.

Kvantitatiivinen näyttö voidaan antaa kompleksometristen titrausten avulla , esimerkiksi etyleenidiamiinitetraetikkahapolla tai atomiabsorptiospektrometrian avulla .

Toksikologia ja biologinen merkitys

Galliummetallista ei ole toksikologisia tietoja; se on kuitenkin ärsyttävää iholle, silmille ja hengitysteille. Yhdisteet gallium (III) nitraatin Ga (NO ₃ ) ₃ ja gallium (III) oksidi Ga ₂ O ₃ on suun kautta LD ₅₀ -arvot gram-alue: 4,360 g / kg nitraatin ja 10 g / kg oksidin . Siksi galliumin katsotaan olevan vähäisen myrkyllinen eikä sillä ole tiedossa olevan merkitystä ihmisessä hivenaineena .

linkkejä

Yhdisteissä galliumia esiintyy melkein yksinomaan hapettumistilassa +3. Lisäksi tunnetaan harvinaisia ​​ja enimmäkseen erittäin epävakaita gallium (I) -yhdisteitä sekä niitä, jotka sisältävät sekä mono- että kolmiarvoisia gallium (muodollisesti gallium (II) -yhdisteitä).

Yhdisteet typpiryhmän alkuaineiden kanssa

Teknisesti tärkeimmät galliumyhdisteet ovat ne, joissa on typpiryhmän alkuaineita . Galliumnitridi , galliumfosfidi , galliumarsenidi ja galliumantimonidi ovat tyypillisiä puolijohteita ( III-V puolijohteet ), ja niitä käytetään transistoreihin , diodeihin ja muihin elektronisiin komponentteihin . Erityisesti eri värejä lähettävät diodit valmistetaan gallium-typpiryhmien yhdisteistä. Väri, joka riippuu bändi kuilu , voidaan säätää eri suhde anionien tai korvaamalla gallium alumiinin tai indiumin. Galliumarsenidiä käytetään myös aurinkokennoihin. Näitä käytetään erityisesti satelliiteissa , koska galliumarsenidi kestää paremmin ionisoivaa säteilyä kuin pii.

Halogenidit

GaX3-muodon galliumhalideilla _on monia ominaisuuksia, jotka ovat samanlaisia ​​kuin vastaavat alumiiniyhdisteet. Gallium (III) fluoridia lukuun ottamatta ne esiintyvät dimeereinä alumiinibromidirakenteessa . Gallium (III) kloridi on ainoa halidia, jolla on vain vähän taloudellista merkitystä. Se käytetään Lewis-happo on Friedel-Crafts-reaktioita .

Lisää yhteyksiä

Kuten alumiinioksidi , gallium (III) oksidi on väritön, sulava kiinteä aine. Se tapahtuu viidessä eri modifikaatiossa, joista kuutiomainen β-modifikaatio on vakain.

Orgaaniset gallium yhdisteet esiintyvät gallans Gar ₃ , gallylene Gar ja korkeampi gallans , jotka sisältävät gallium-gallium sidoksia. Kuten monet muut organometalliyhdisteet, ne ovat epästabiileja ilmassa ja hydrolyysissä . Yksi harvoista orgaanisten gallium yhdisteet taloudellinen merkitys on trimetyyligal- , joka käytetään doping reagenssia ja ohuiden kerrosten galliumarsenidi ja gallium nitridi on organometallinen kaasufaasissa epitaksialla .

Luokka: galliumyhdisteet antavat yleiskuvan galliumyhdisteistä .

kirjallisuus

• JF Greber: Gallium ja galliumyhdisteet. Julkaisussa: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . 7. painos. Wiley-VCH, Weinheim 2005, doi : 10.1002 / 14356007.a12_163 .
• Sisäänpääsy galliumiin. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 20. kesäkuuta 2014.

nettilinkit

• Video: Galliumin sulaminen

Yksittäiset todisteet

1. ↑ ^b Harry H. Binder: Lexicon of alkuaineet. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Ominaisuuksien arvot (tietoruutu) otetaan osoitteesta www.webelements.com (Gallium) , ellei toisin mainita .
3. ↑ CIAAW, standardi atomipainot tarkistettu 2013 .
4. ↑ ^{b c d e} Merkintä gallium vuonna Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. ja NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Haettu 11. kesäkuuta 2020.
5. ↑ ^{b c d e} merkintä gallium klo WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 11. kesäkuuta 2020 mennessä.
6. ↑ David R. Lide (Toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. painos. (Internet-versio: 2010), CRC Press / Taylor ja Francis, Boca Raton, FL, Elementtien ja epäorgaanisten yhdisteiden ominaisuudet, s.4-442-4-147. Arvot perustuvat g / mol: iin ja ne ilmoitetaan yksikköinä. Tässä määritetty arvo on siitä laskettu SI-arvo ilman mittayksikköä.
7. ^ ^{A b} Yiming Zhang, Julian RG Evans, Shoufeng Yang: Korjatut arvot kiehumispisteille ja alkuaineiden höyrystymisen entalpioille käsikirjoissa. Julkaisussa: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, s. 328-337, doi: 10.1021 / je1011086 .
8. ↑ ^{b c} Merkintä gallium on GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 30. huhtikuuta 2017 mennessä. (JavaScript vaaditaan)
9. ^ William H.Brock : Viewegs Geschichte der Chemie . Vieweg, Braunschweig 1997, ISBN 3-540-67033-5 , s. 206-207.
10. ^ ^{A b c} Mary Elvira Weeks: Elementtien löytäminen. 3. painos. Kessinger Publishing, 2003, ISBN 0-7661-3872-0 , s.215-219 ( Discovery of the Elements in Google Book Search).
11. ^ Paul Émile Le Coq de Boisbaudran: Sur un nouveau métal, le gallium . Julkaisussa: Annales de chimie et de physique, Ser. 5 . nauha 10 , 1877, s. 100-141 ( digitoitu päällä Gallica ). 
12. ↑ ^{b c d} J. F. Greber: Gallium ja Gallium yhdisteet. Julkaisussa: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . 7. painos. Wiley-VCH, Weinheim 2005, doi : 10.1002 / 14356007.a12_163 .
13. ^ Friedrich-Wilhelm Wellmer, Manfred Dalheimer, Markus Wagner: Taloudelliset arvioinnit etsinnässä. 2. painos. Springer 2007, ISBN 978-3-540-73557-1 , s.83-84.
14. ↑ Gallium (PDF; 85 kB). Julkaisussa: US Geological Survey : Mineral Commodity Summaries. Tammikuu 2009.
15. ↑ E. Dünges, H. Schmidbaur: Gallium, Indium, tallium. Julkaisussa: Georg Brauer (Toim.), Yhteistyössä Marianne Baudler ja muut: Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. 3. päivitetty painos. Osa II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3 , sivut 844-846.
16. ↑ ^{a b c} Merkintä galliumiin. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 20. kesäkuuta 2014.
17. ↑ Ulrich Müller: Epäorgaaninen rakennekemia. 6. painos. Vieweg + Teubner Verlag, 2008, ISBN 978-3-8348-0626-0 , s.228 .
18. ↑ O. Zuger, U. durig: Atomic rakenne α-Ga (001) pinta tutkittiin tunnelointimikroskooppi: Suora todiste olemassaolosta Ga ₂ molekyylien kiinteän gallium. Julkaisussa: Phys. Rev. B . 46, 1992, s. 7319-7321, doi: 10.1103 / PhysRevB.46.7319 .
19. ↑ Robert C. Weast (toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , s. E-129 - E-145. Arvot perustuvat g / mol: een ja ilmoitetaan yksikköinä cgs. Tässä määritetty arvo on siitä laskettu SI-arvo ilman mittayksikköä.
20. ↑ ^{b c} A. F. Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Textbook of Inorganic Chemistry . 102. painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s.1181.
21. ↑ ^{a b c} Takemura Kenichi, Kobayashi Kazuaki, Arai Masao: Korkeapaineinen bct-fcc-vaihesiirtymä Ga : ssa: Phys. Rev. B . 58, 1998, s. 2482-2486, doi: 10.1103 / PhysRevB.58.2482 .
22. ↑ BD Sharma, J.Donohue: Galiumin kristallirakenteen hienosäätö. Julkaisussa: Journal of Crystallography . 117, 1962, s. 293-300.
23. ↑ L. Bosio, A. Defrain: Rakenne kiteistä du gallium β. Julkaisussa: Acta Cryst. B25, 1969, s. 995, doi: 10.1107 / S0567740869003360 .
24. ^ L. Bosio, H. Curien, M. Dupont, A. Rimsky: Rakenne cristalline de Ga γ. Julkaisussa: Acta Cryst. B28, 1972, s. 1974-1975, doi: 10.1107 / S0567740872005357 .
25. ^ L. Bosio, H. Curien, M. Dupont, A. Rimsky: Rakenne cristalline de Ga δ. Julkaisussa: Acta Cryst. B29, 1973, s. 367-368, doi: 10.1107 / S0567740873002530 .
26. ^ ^{A b} Louis Bosio: Ga (II): n ja Ga (III) : n kristallirakenne. Julkaisussa: J. Chem. Phys. 68, 3, 1978, s. 1221-1223, doi: 10.1063 / 1.435841 .
27. ↑ Tämän huoneryhmän entinen nimi oli CCMA .
28. B ^{a b c} Manfred Merkel, Karl-Heinz Thomas: Taschenbuch der Werkstoffe. 7. painos. Hanser Verlag, 2008, ISBN 978-3-446-41194-4 , s. 322-324.
29. ↑ G. Audi, FG Kondev, Meng Wang, WJ Huang, S. Naimi: NUBASE2016 arviointi ydin- ominaisuuksia. Julkaisussa: Chinese Physics C. 41, 2017, S. 030001, doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 ( kokoteksti ).
30. ^ Mark A. Green, Michael J. Welch: Gallium-radiofarmaseuttinen kemia. Julkaisussa: International Journal of Radiation Applications and Instrumentation. Osa B. Ydinlääketiede ja biologia. 16, 5, 1989, s. 435-448, doi: 10.1016 / 0883-2897 (89) 90053-6 .
31. ↑ RR Moskalyk: gallium: elektroniikkateollisuuden selkäranka. Julkaisussa: Minerals Engineering. 16, 10, 2003, s. 921-929, doi: 10.1016 / j.mineng.2003.08.003 .
32. Do M. Douma (kuraattori): Kulta: Värilliset kultaseokset. webexhibits.org, käyty 23. maaliskuuta 2021.
33. ↑ Somatostatiinireseptorit (Dotatate): UKM - Nuclear Medicine. Haettu 17. joulukuuta 2019 . 
34. ↑ K. Brodersen: Sillä herkkyydellä galliumin. Julkaisussa: Fresenius 'Journal of Analytical Chemistry. 149, 1956, s. 154-155, doi: 10.1007 / BF00454207 .
35. ↑ Gottfried Beck: Galliumin mikrokemiallinen detektio moriinilla. Julkaisussa: microchemistry. 20, 1936, s. 194-197, doi: 10.1007 / BF02740180 .
36. ↑ NS Poluektoff: Galliumin havaitsemiseksi värireaktioiden avulla. Julkaisussa: microchemistry. 19, 1936, s. 248-252 , doi: 10.1007 / BF02752838 .
37. ↑ ^{a b} gallium. Julkaisussa: Chemistry Lexicon. Spektrum Verlag, 2000.
38. ↑ Bernard Martel, Keith Cassidy: Kemiallinen riskianalyysi: käytännön käsikirja. Taylor & Francis, 2000, ISBN 1-56032-835-5 , s.376 .
39. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102. painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1179.
40. ^ Merkintä galliumarsenidistä. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 20. kesäkuuta 2014.
41. ↑ Merkintä galliumyhdisteistä. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, luettu 20. kesäkuuta 2014.
42. ^ AF Holleman , E. Wiberg , N. Wiberg : Epäorgaanisen kemian oppikirja . 102. painos. Walter de Gruyter, Berliini 2007, ISBN 978-3-11-017770-1 , s. 1200-1214.