WikiFox

Gallium



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

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

Inhoud


Ontdekking

Toen het periodiek systeem voor het eerst werd voorgesteld was het element 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 gevonden moest worden, één periode na aluminium. Hij noemde het eka-aluminium, waarbij eka een Sanskrietvoorvoegsel is dat één betekent. Hij voorspelde dat het iets zwaarder dan zink zou zijn en vooral driewaardige verbindingen zou vormen. In 1875 vond Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran het element 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 vernoemd naar Gallia, de Latijnse benaming voor Frankrijk.


Toepassingen

De meest voorkomende toepassingen van gallium liggen in de analoge geïntegreerde circuits 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 (GaP) zijn zogenaamde III-V-halfgeleiders met een structuur die een variant is op de diamantstructuur van silicium. GaAs heeft echter in tegenstelling tot silicium een directe band gap. Het wordt onder andere toegepast in vastestoflasers. Galliumnitride (GaN) wordt als halfgeleider gebruikt in blauwe leds.


Opmerkelijke eigenschappen

Gallium is een van de weinige stoffen die uitzet bij stollen (3,1%);[1] een eigenschap die het metaal deelt met water en bismut. Het smeltpunt van dit zilverwitte metaal is laag, 29,7710 °C, maar het kookpunt ligt hoog: 2205 °C. Wanneer het gelegeerd wordt met indium komt het smeltpunt zelfs onder kamertemperatuur te liggen. Deze vloeibare metaallegering wordt veel gebruikt om Ohmse contacten aan te brengen. Het voordeel van deze vloeistof is dat hij 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 vaak uitblijft onder zijn vriespunt heeft het een sterke neiging tot superkoeling; het metaal blijft dan vloeibaar en moet met andere middelen tot stollen worden gebracht.[1]

Galliumchemie lijkt vrij 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.


Verschijning

Het element komt in kleine hoeveelheden voor in mineralen als diaspoor, sfaleriet, germaniet en bauxiet en ook in steenkool en wordt als bijproduct gewonnen.[1]


Isotopen

Zie Isotopen van gallium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (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 (69Ga en 71Ga) voor in een verhouding van ongeveer 60/40%. Daarnaast is er een aantal kortlevende radioactieve isotopen bekend waarvan 67Ga met een halveringstijd van ruim 3 dagen het meest stabiel is.


Toxicologie en veiligheid

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


Externe links

Commons heeft mediabestanden op de pagina Gallium.




Bron


Staat van informatie: 19.11.2021 11:30:38 CET

Bron: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie van de tekst: CC-BY-SA-3.0. Auteurs en licenties van de afzonderlijke afbeeldingen en media zijn te vinden in het bijschrift of kunnen worden getoond door op de afbeelding te klikken.

Veranderingen: Ontwerp-elementen werden herschreven. Wikipedia-specifieke links (zoals "Redlink", "Edit-Links"), kaarten, navigatievakken werden verwijderd. Ook enkele sjablonen. Pictogrammen zijn vervangen door andere pictogrammen of verwijderd. Externe links hebben een extra icoon gekregen.

Belangrijke opmerking Aangezien de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia werd overgenomen, was en is een handmatige controle niet mogelijk. Daarom geeft WikiFox.org geen garantie voor de juistheid en actualiteit van de inhoud. Mochten er intussen onjuistheden in de gegevens voorkomen of fouten in de weergave zijn gemaakt, dan verzoeken wij u contact met ons op te nemen: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.