گالیم

گالیم (به انگلیسی: Gallium) با نماد شیمیایی: Ga عنصری است فلزی با عدد اتمی ۳۱، در گروه ۱۳ و دوره چهارم جدول تناوبی جای دارد. جرم اتمی آن ۶۹٫۷۲، ظرفیت آن ۲ و ۳، دارای ۳۱ ایزوتوپ شناخته‌شده با عدد جرمی از ۵۶ تا ۸۶ است که دو ایزوتوپ آن (گالیم ۶۹ و گالیم ۷۱) پایدار است.

گالیم، 31Ga
ویژگی‌های کلی
تلفظ/ˈɡæliəm/ (GAL-ee-əm)
ظاهرنقره-white
جرم اتمی نسبی (Ar، استاندارد)۶۹٫۷۲۳(۱)[1]
گالیم در جدول تناوبی
Al

Ga

In
رویگالیمژرمانیم
عدد اتمی (Z)31
گروهگروه ۱۳ (گروه بور)
دورهدوره 4
بلوکبلوک-p
آرایش الکترونی[Ar] 3d10 4s2 4p1
لایه الکترونی
2, 8, 18, 3
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب302.9146 K (29.7646 °C, 85.5763 °F)
نقطه جوش2477 K (2204 °C, 3999 °F)
چگالی (near r.t.)5.91 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)6.095 g/cm3
حرارت همجوشی5.59 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 254 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی25.86 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 1310 1448 1620 1838 2125 2518
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−5, −4, −3,[2] −2, −1, +1, +2, +3[3] (an amphoteric اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 1.81
انرژی یونش
  • 1st: 578.8 kJ/mol
  • 2nd: 1979.3 kJ/mol
  • 3rd: 2963 kJ/mol
  • (بیشتر)
شعاع اتمیempirical: 135 pm
شعاع کووالانسی pm 122±3
شعاع واندروالسی187 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری گالیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری دستگاه بلوری راست‌لوزی
سرعت صوت thin rod2740 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی1.2 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی40.6 W/(m·K)
رسانش الکتریکی270 n Ω·m (at 20 °C)
رسانش مغناطیسیdiamagnetic
مدول یانگ9.8 GPa
نسبت پواسون0.47
سختی موس1.5
سختی برینل60 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-55-3
ایزوتوپ‌های گالیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
69Ga 60.11% 69Ga ایزوتوپ پایدار است که 38 نوترون دارد
71Ga 39.89% 71Ga ایزوتوپ پایدار است که 40 نوترون دارد

مشخصات

گالیم آمورف

نوع بسیار خالص آن در دمای اتاق و در شرایط استاندارد دما و فشار جامد با رنگ نقره‌ایِ آبی، نقطه ذوب ۲۹٫۷ رنگ نقره‌ای سفید، نقطه جوش ۲۴۰۳، و درجهٔ جرم حجمی ۵٫۹، تا حدود صفر درجه بدون جامد شدن خنک می‌شود. با اسید باز واکنش می‌دهد، در جیوه اندکی حل می‌شود. گالیم جامد سبکتر از مایع آن است. در دستگاه راست لوزی متبلور می‌شود. ترکیب‌های آن بسیار کمیاب هستند تا ۹۹٫۹۹۹۹ درصد خلوص نیز تهیه شده‌است. اگر آن را در دست فشار دهیم ذوب می‌شود؛ زیرا دمای دست ۴۰درجه اما دمای ذوب گالیم ۲۹٫۷ درجه سانتی گراد است و چون دمای گرمای دست بیشتر از دمای ذوب گالیم است، گالیم ذوب می‌شود همچنین وقتی آن را در اسید سولفوریک و محلول دی کرومات غوطه‌ور کنید، گالیم همانند یک قلب زنده می‌تپد و ضربان دارد چرا که کشش سطحی آن افزایش پیدا می‌کند.

محل کشف

از کانی‌های روی و بوکسیت استخراج می‌شود.

طرز تهیه

گالیم از کلرید گالیم و به وسیله تجزیه با برق استخراج می‌شود. فلزی است بسیار ارزشمند و روندهای تناوبی در جدول را معمولاً رعایت نمی‌کند.

احتیاط

درجه سمی آن بسیار کم است. تنها یک قطره گالیم مایع کافی است تا ساختار آلومینیوم را دستخوش تغییر کرده و اتصالات مولکولی آن را چنان سست کند که تنها با فشاری اندک سوراخ شود. گالیم به ساختار و شبکه آلومینیوم نفوذ می‌کند، یکپارچگی و اتحاد مولکولی آن را چنان تحت تأثیر قرار می‌دهد که بیشتر به یک ورقه فلزی نازک شباهت دارد تا یک فلز مستحکم و مقاوم.

کاربردها

از گالیم در دماسنج‌های با اختلاف دمای زیاد استفاده می‌شود، این عنصر همچنین در آماده‌سازی آلیاژهایی با مقاومت‌های خاص و ذوب آسان نیز کاربرد دارد. اما در اصل امروزه گالیم بیشتر در صنایع نیمه رسانا به کار رفته و می‌توان آن را در بسیاری از گجت‌ها و ابزارهایی که هر روزه مورد استفاده قرار دارد یافت. همچنین این عنصر می‌تواند تا فرکانس ۲۵۰ گیگاهرتز بدون هیچ مشکلی فعالیت کند که این البته مربوط به گالیم آرسنید است.

منابع

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Ga(−3) has been observed in LaGa, see Dürr, Ines; Bauer, Britta; Röhr, Caroline (2011). "Lanthan-Triel/Tetrel-ide La(Al,Ga)x(Si,Ge)1-x. Experimentelle und theoretische Studien zur Stabilität intermetallischer 1:1-Phasen" (PDF). Z. Naturforsch. (به آلمانی). 66b: 1107–1121.
  3. Hofmann, Patrick (1997). Colture. Ein Programm zur interaktiven Visualisierung von Festkörperstrukturen sowie Synthese, Struktur und Eigenschaften von binären und ternären Alkali- und Erdalkalimetallgalliden (PDF) (به آلمانی). PhD Thesis, ETH Zurich. p. 72. doi:10.3929/ethz-a-001859893. ISBN 978-3-7281-2597-2.
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ گالیم موجود است.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.