Zinc - __Gallium__ - Germanium |
Aluminum __Ga__ ((Indium|In)) |
{picture=Ga_TableImage.png}
((جدول استاندارد|جدول کامل)) |
|
عمومی__ |
---|
نام , علامت اختصاری , شماره | Gallium, Ga, 31 |
گروه شیمیایی | فلز ضعیف |
گروه , تناوب , بلوک | 13 IIIA , 4 , بلوک p |
جرم حجمی , سختی | 5904 kg/m3, 1.5 |
رنگ | سفید نقرهای {picture=125pxGa2C31.jpg} |
__خواص اتمی__ |
---|
وزن اتمی | 69.723 amu |
شعاع اتمی (calc.) | 130 (136)pm |
شعاع کووالانسی | 126 pm |
شعاع وندروالس | 187 pm |
((آرایش الکترونی عناصر|ساختار الکترونی)) | ~np~~/np~Ar~np~]~/np~3 d10 4 s2 4p1] |
((الکترون|-e)) بازای هر سطح انرژی | 2, 8, 18, 3 |
درجه اکسیداسیون (اکسید) | 3 (آمفوتریک) |
ساختار کریستالی | اورتورومبیک |
__خواص فیزیکی__ |
---|
((حالات ماده|حالت ماده)) | جامد |
نقطه ذوب | 302.91 K (85.57 °|F) |
نقطه جوش | 2477 K (3999 °F) |
حجم مولی | 11.80 scientific notationש10-6 m3/mol |
گرمای تبخیر | 258.7 kJ/mol |
گرمای همجوشی | 5.59 kJ/mol |
((فشار بخار)) | 9.31 scientific notation-36 Pa at 302.9 K |
سرعت صوت | 2740 m/s at 293.15 K |
__متفرقه__ |
---|
((الکترونگاتیویته)) | 1.81 (درجه پائولینگ) |
ظرفیت گرمایی ویژه | 370 J/kg*K |
رسانائی الکتریکی | 6.78 106/m اهم |
رسانایی گرمایی | 40.6 wW/m*K |
1st پتانسیل یونیزاسیون | 578.8 kJ/mol |
2nd پتانسیل یونیزاسیون | 1979.3 kJ/mol |
3rd پتانسیل یونیزاسیون | 2963 kJ/mol |
4th پتانسیل یونیزاسیون | 6180 kJ/mol |
__پایدارترین ایزوتوپها__ |
---|
((ایزوتوپ|ایزو)) | وفور طبیعی | ((نیم عمر)) | DM | DE MeV | DP |
---|
69Ga | __60.1%__ | Ga با 38 ((نوترون)) ، پایدار است. |
71Ga | 39.9% | Ga با 39 نوترون پایدار است |
|
واحدهای SI & STP استفاده شده ، مگر آنکه ذکر شده باشد. |
---|
|
!اطلاعات اولیه
__گالیم__ ((عنصر شیمیایی)) است که در ((جدول تناوبی)) دارای نشان __Ga__ و ((عدد اتمی)) 31 میباشد. گالیم فلز پست نرم ، کمیاب و نقرهای رنگ است که در حرارت پایین شکننده بوده ، اما در بالاتر از دمای اطاق به حالت مایع در میآید و واقعا در کف دست میجوشد. این عنصر در مقادیر بسیار کم در سنگ معدن بوکسیت و روی وجود دارد. آرسنید گالیم بعنوان نیمه هادی و بیشتر در دیودهای نور افشان (LED ها) مورد استفاده میباشد.
!تاریخچه
گالیم را ( از واژه لاتین ''Gallia'' به معنی "فرانسه" و نیز ''gallus'' به معنی ''خروس'' ) Lecoq de Boisbaudran در سال 1875 با مشخصه طیفنمایی خود ( 2 خط بنفش ) و در آزمایش یک مخلوط روی از کوههای پیرنه کشف نمود. قبل از کشف بیشتر ویژگیهای این عنصر توسط "__((مندلیف|دیمتری مندلیف))__" بر مبنای جایگاهش در ((جدول تناوبی)) پیش بینی و توصیف شده بود؛ ( او این عنصر فرضی را ''eka-aluminum'' نامید ).
بعدها ^Boisbaudran^ در سال 1875 با ((الکترولیز)) هیدروکسید در محلول KOH این عنصر آزاد را بدست آورد. او نام این عنصر را از نام سرزمین مادری اش فرانسه اقتباس کرد و در یکی از جناسهای چند زبانه مورد علاقه دانشمندان اوایل قرن نوزدهم ، نام این عنصر را از نــام Lecoq به معنی خروس گرفتند و کلمه لاتین برای خروس ، gallus است.
!پیدایش
این فلز حقیقی اغلب بصورت اجزاء بسیار کم در بوکسیت ، ((زغال سنگ)) ، دیاسپور ، ژرمانیت و اسفالریت یافت میشود. غبار لوله حاصل از سوخت زغال سنگ دارای مقادیر به بزرگی 5/1 درصد گالیم میباشد.
!خصوصیات قابل توجه
گالیم با درجه خلوص بالا رنگ نقرهای جذابی داشته و فلز جامد آن مانند شیشه میشکند. فلز گالیم در صورت سخت شدن 3,1 درصد انبساط مییابد، بنابراین نباید آنرا در ظروف شیشهای یا فلزی نگهداری کرد. همچنین گالیم ، بیشتر فلزات دیگر را با نفوذ در شبکه فلزی آنها فرسوده میکند. گالیم یکی از چهار فلزی ( ((سزیم)) ، ((جیوه)) و ((روبیدیم)) ) است که در دمای نزدیک به دمای معمولی اطاق به شکل مایع هستند و بنابراین میتوان از آنها در ((دماسنج|دماسنجهای)) دمای بالا استفاده نمود. از نکات قابل توجه این عنصر ، دارا بودن یکی از بزرگترین بازههای مایع (منظور فاصله بین دمای ذوب و دمای تبخیر میباشد) برای یک فلز و دارا بودن ((فشار بخار)) کم در دماهای زیاد است.
این فلز تمایل شدیدی به فوق سرد شدن زیر ((نقطه ذوب)) خود دارد، لذا برای سخت نمودن آن استفاده از ریزبلورها ( ذرات ریزی که برای منجمد کردن بکار میرود ) ضروری است. گالیم با درجه خلوص بالا توسط اسیدهای معدنی بهآهستگی مورد حمله قرار میگیرند. نقطه ذوب آن بسیار پایین است (T=30°C) و چگالی آن در حالت مایع بیشتر از حالت بلوری آن میباشد، ( همانند ((آب)) ، برای فلزات معمولا" تاثیرات معکوس دیده میشود ).
گالیم بصورت هیچ یک از ساختارهای بلوری ساده متبلور نمیشود. حالت پایدار در شرایط عادی بهصورت قائمالزاویه با 8 ((اتم)) در سلول واحد معمولی میباشد. هر اتم تنها یک همسایه نزدیک ( در مسافت A 44,2 ) و شش همسایه دیگر در 39,0A دارد. بسیاری از حالات پایدار و فراپایدار ، تابع دما و فشار هستند.
عامل اتصال اتمهای نزدیکتر ، ویژگی ((پیوند کووالانسی|کووالانسی)) است، بنابراین دوتائی های Ga2 اساسیترین بخش این ساختار بلوری میباشد. ترکیب آرسنید گالیم قادر است الکتریسیته را مستقیما" به نور همفاز تبدیل کند ( این ویژگی برای دیودهای نورفشان ضروری است ).
{picture=130pxGallium1_640x480.jpg}
|
!کاربردها
*عمدهترین مورد استفاده گالیم در IC های آنالوگ است و دومین کاربرد نهائی عمده آن در دستگاههای الکترونیک نوری ( بیشتر دیودهای لیزری و دیودهای نور فشان ) میباشد.
*گالیم چون باعث خیس شدن شیشه یا چینی میشود، در ساخت آئینههای بسیار شفاف بکار میرود.
*بهطور وسیع برای استحکام نیمههادیها داشته و در ساخت ابزار جامد مثل ترانزیستور مورد استفاده قرار میگیرد.
*گالیم بهراحتی با بیشتر فلزات آلیاژ تشکیل داده و بعنوان بخشی از آلیاژهای زود ذوب بکار میرود.
*استفاده از گالیت منیزیم دارای ناخالصی (مانند Mn
+2 )، در ساخت پودر ((فسفر)) فعال شده با اشعه ماورای بنفش آغاز گشته است.
!مباحث مرتبط با عنوان
*((آرایش الکترونی عناصر))
*((ایزوتوپ))
*((جدول تناوبی))
*((رادیواکتیویته))
*((عنصر شیمیایی))
*((واکنش شیمیایی))
!منابع
*[http://periodic.lanl.gov/elements/31.html|Los|Alamos|National Laboratory - Gallium]
!اتصالات خارجی
*[http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ga/index.html WebElements.com - Gallium]
*[http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Ga.html EnvironmentalChemistry.com - Gallium]