Gallium


Gallium
1 18
1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Gallium
Algemeen
Naam Gallium
Symbool Ga
Atoomnummer 31
Groep boorgroep
Periode periode 4
Blok p-blok
Reeks hoofdgroepmetalen
Kleur zilverwit
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 69,723
Elektronenconfiguratie [Ar] 3d10 4s2 4p1
Oxidatietoestanden +3
Elektronegativiteit (Pauling) 1,81
Atoomstraal (pm) 135
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 578,85
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1979,33
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 2963,09
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 5907
Hardheid (Mohs) 1,5
Smeltpunt (K) 302
Kookpunt (K) 2478
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 5,59
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 258,7
Van der Waalse straal (pm) 187
Kristalstructuur Ortho
Molair volume (m3·mol−1) 11.44·10−6
Geluidssnelheid (m·s−1) 2740
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 370
Elektrische weerstandΩ·cm) 17,4
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 40,6
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal    Scheikunde

Gallium is een scheikundig element met symbool Ga en atoomnummer 31. Het is een zilverwit hoofdgroepmetaal.

Inhoud

Ontdekking


Het element was toen het periodiek systeem voor het eerst werd voorgesteld nog niet bekend en een van de belangrijkste voorspellingen die Dmitri Mendelejev op grond van zijn systeem deed, was dat er nog een element in de boorgroep moest worden gevonden, een periode na aluminium. Hij noemde het eka-aluminium, waarbij eka een voorvoegsel uit het Sanskriet is, dat 'een' betekent. Hij voorspelde dat het iets zwaarder dan zink zou zijn en vooral driewaardige verbindingen zou vormen. Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran vond het in 1875 door middel van spectroscopie, en in hetzelfde jaar isoleerde hij het metaal door elektrolyse van een oplossing van galliumhydroxide in kaliumhydroxide.[1]

De correcte voorspelling van het bestaan en de eigenschappen van gallium en ook van de elementen germanium en scandium door Mendelejev was een belangrijke overwinning voor de geloofwaardigheid van het periodiek systeem. Het nieuwe element werd naar Gallië genoemd, de Latijnse naam voor Frankrijk.

Toepassingen


De meest voorkomende toepassingen van gallium liggen in de analoge geïntegreerde schakelingen en opto-elektrische apparaten, zoals laserdiodes en leds. Andere industriële toepassingen van gallium zijn:

Verbindingen van gallium met elementen uit de stikstofgroep zoals galliumarsenide en galliumfosfide \({\displaystyle {\ce {GaP}}}\) zijn zogenaamde III-V-halfgeleiders met een structuur die een variant is op de diamantstructuur van silicium. \({\displaystyle {\ce {GaAs}}}\) heeft echter in tegenstelling tot silicium een directe verboden zone. Het wordt onder andere toegepast in vastestoflasers. Galliumnitride \({\displaystyle {\ce {GaN}}}\) wordt als halfgeleider gebruikt in blauwe leds.

Eigenschappen


Gallium is een van de weinige stoffen die uitzet bij stollen, met 3,1%,[1] een eigenschap die het met water en bismut deelt. Het smeltpunt van dit zilverwitte metaal is laag, 29,7710 °C, maar het kookpunt ligt hoog: 2205 °C. Het smeltpunt komt in een legering met indium zelfs onder kamertemperatuur. Deze vloeibare metaallegering wordt veel gebruikt om elektrische contacten aan te brengen. Het voordeel van deze vloeistof is dat het niet veel vluchtiger is dan een stuk koper. Vloeibaar gallium vormt geen druppels op porselein of glas maar vloeit uit, waarbij zich een heldere spiegel vormt.[1] Doordat nucleatie onder het vriespunt vaak uitblijft heeft het een sterke neiging tot superkoeling. Het metaal blijft dan vloeibaar en moet met andere middelen tot stollen worden gebracht.[1]

De scheikundige eigenschappen van Gallium lijken veel op die van aluminium, het vormt voornamelijk verbindingen in een +3 oxidatietoestand, hoewel lagere oxidatiegetallen wel mogelijk zijn. Het wordt maar langzaam door zuren aangetast en is redelijk stabiel aan de lucht. Het element komt in kleine hoeveelheden voor in mineralen als diaspoor, zinkblende, germaniet en bauxiet en ook in steenkool en wordt als bijproduct gewonnen.[1]

Gallium groeit gemakkelijk in grote kristallen en komt in verschillende kristalroosters voor: orthorombisch, monoklien, trigonaal, kubisch en tetragonaal, in zeven verschillende ruimtegroepen.

Van gallium en galliumverbindingen is aangetoond dat ze niet giftig zijn en het element speelt geen bekende rol in de biologie.

Isotopen


Zie Isotopen van gallium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA in % Halveringstijd VV VE in MeV VP
67Ga syn 3,2612 d EV 1,000 67Zn
69Ga 60,108 stabiel met 38 neutronen
71Ga 39,892 stabiel met 40 neutronen

Van gallium komen in de natuur op aarde twee stabiele isotopen \({\displaystyle {\ce {^{69}Ga}}}\) en \({\displaystyle {\ce {^{71}Ga}}}\) voor in een verhouding van ongeveer 60/40%. Daarnaast is er een aantal kortlevende radioactieve isotopen bekend waarvan \({\displaystyle {\ce {^{67}Ga}}}\) met een halveringstijd van ruim drie dagen het meest stabiel is.

Afbeeldingen


Commons heeft mediabestanden op de pagina Gallium.









Categorieën: Gallium | Elementenlijst




Staat van informatie: 03.06.2022 01:32:57 CEST

oorsprong: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie: CC-BY-SA-3.0

Veranderingen: Alle afbeeldingen en de meeste ontwerpelementen die daarmee verband houden, zijn verwijderd. Sommige pictogrammen werden vervangen door FontAwesome-Icons. Sommige sjablonen zijn verwijderd (zoals 'artikel heeft uitbreiding nodig') of toegewezen (zoals 'hatnotes'). CSS-klassen zijn verwijderd of geharmoniseerd.
Specifieke Wikipedia-links die niet naar een artikel of categorie leiden (zoals 'Redlinks', 'links naar de bewerkpagina', 'links naar portals') zijn verwijderd. Elke externe link heeft een extra FontAwesome-Icon. Naast enkele kleine wijzigingen in het ontwerp, werden mediacontainer, kaarten, navigatiedozen, gesproken versies en Geo-microformats verwijderd.

Belangrijke opmerking Omdat de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia wordt gehaald, was en is een handmatige verificatie niet mogelijk. Daarom garandeert LinkFang.org niet de juistheid en actualiteit van de verkregen inhoud. Als er informatie is die momenteel verkeerd is of een onjuiste weergave heeft, aarzel dan niet om Neem contact op: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.