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Ga 31

Gallium (Ga)

post-transition-metal
Période: 4 Groupe: 13 Bloc: p

Solid

Masse atomique relative standard

69,723 u

Configuration électronique

[Ar] 4s2 3d10 4p1

Point de fusion

29,76 °C

Point d’ébullition

2203,85 °C

Masse volumique

5910 kg/m³

États d’oxydation

−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3

Électronégativité (Pauling)

1,81

Énergie d’ionisation (1re)

5,999302 eV

Année de découverte

1875

Rayon atomique

130 pm

Détails

Origine du nom Latin: Gallia (France).
Pays de découverte France
Découvreurs Paul Émile Lecoq de Boisbaudran

Gallium is a soft post-transition metal in group 13, chemically related to aluminium and indium. It is notable for melting just above room temperature, forming low-melting alloys, and supplying semiconductors through compounds such as gallium arsenide and gallium nitride. In nature it is dispersed rather than concentrated in its own ores, so it is recovered mainly as a by-product of aluminium and zinc processing.

It is one of four metals mercury, cesium, and rubidium which can be liquid near room temperature and, thus, can be used in high-temperature thermometers. It has one of the longest liquid ranges of any metal and has a low vapor pressure even at high temperatures.

There is a strong tendency for gallium to supercool below its freezing point. Therefore, seeding may be necessary to initiate solidification.

Ultra-pure gallium has a beautiful, silvery appearance, and the solid metal exhibits a conchoidal fracture similar to glass. The metal expands 3.1 percent on solidifying; therefore, it should not be stored in glass or metal containers, because they may break as the metal solidifies.

High-purity gallium is attacked only slowly by mineral acids.

The name derives from the Latin gallia for France. It was discovered in zinc blende by the French chemist Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran in 1875. It was first isolated in 1878 by Lecoq de Boisbaudran and the French chemist Émile-Clément Jungflesch.

First proposed to exist by Dmitri Mendeleyev in 1871 based on gaps in his newly created Periodic Table of Elements, gallium was discovered spectroscopically by the French chemist Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran in 1875. Later that same year, Lecoq was able to obtain pure gallium through the electrolysis of a solution of gallium hydroxide (Ga(OH)3) in potassium hydroxide (KOH). Trace amounts of gallium are found in diaspore, sphalerite, germanite and bauxite as well as in the byproducts of burning coal.

From the Latin word Gallia, France; also from Latin, gallus, a translation of "Lecoq," a cock. Predicted and described by Mendeleev as ekaaluminum, and discovered spectroscopically by Lecoq de Boisbaudran in 1875, who in the same year obtained the free metal by electrolysis of a solution of the hydroxide in KOH.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
1,81 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
1,756
Affinité électronique
0,3 eV
Énergie d’ionisation (1re)
5,999302 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
20,515211 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
30,725866 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
63,241218 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
86,010296 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
3 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Ar] 4s2 3d10 4p1

Propriétés thermodynamiques

Point triple (température)
29,7666 °C
Enthalpie de fusion
0,05793647 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
2,653262 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
2,808727 eV
Enthalpie d’atomisation
2,808727 eV
Enthalpie d’atomisation
2,818676 eV

Propriétés nucléaires

Protons
31 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
38 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
33 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
2 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Ga-69
Année de découverte
1875

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
19 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
3 × 10−5 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
451 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 3 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-55-3 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Ga
Clé InChI
GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 31
Électrons 31
Charge Neutre
Configuration Ga: 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Configuration électronique
Mesuré
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
1/6 1↑
Nombre total d’électrons: 31 Non appariés: 1 ?

Modèle atomique

Protons 31
Neutrons 38
Électrons 31
Nombre de masse 69
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 78 (0 0 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

6960,1080%7139,8920%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
69 Stable68,9255735 ± 0,000001360,1080%Stable
71 Stable70,92470258 ± 0,0000008739,8920%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 4,8 °C en dessous du point de fusion (29,76 °C)

Point de fusion 29,76 °C
Point d’ébullition 2203,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 4,8 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
29,76 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
2203,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,05793647 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
2,653262 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
2,808727 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
5910 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
5910 kg/m³

Dans les conditions standard

Données avancées

Point triple Littérature scientifique
29,7666 °C

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 31. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Ga I 034223342
Ga II +117610176
Ga III +21132113
Ga IV +35940594
Ga V +41850185
Ga VI +55010501
Ga VII +64510451
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Ga I 0262
Ga II +196
Ga III +261
Ga IV +3192
Ga V +492
Ga VI +5158
Ga VII +6181
Ga VIII +72
Ga IX +82
Ga X +92
Niveaux répertoriés par le NIST →
31 Ga 69.723

Gallium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Ar]4s23d104p1
Niveaux d’énergie 2 8 18 3
États d’oxydation -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Gallium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
31 Ga 69.723

Gallium — Visualiseur de structure cristalline

Orthorhombic · Pearson N/A
Expérimental
Pearson N/A
Gallium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+34N/D47 pm
+35N/D55.00000000000001 pm
+36N/D62 pm

Composés

Ga
69,723 u
Ga+3
69,723 u
Ga
66,928 u
Ga
68,926 u
Ga
67,928 u
Ga
71,926 u
Ga
65,932 u
Ga
70,925 u
Ga
69,926 u
Ga
72,925 u
Ga
64,933 u
Ga+3
66,928 u
Ga+3
67,928 u
Ga+3
65,932 u
Ga
63,937 u
Ga
61,944 u

Isotopes (2)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
69 Stable68,9255735 ± 0,000001360,1080% ± 0,0090%Stable
stable
71 Stable70,92470258 ± 0,0000008739,8920% ± 0,0090%Stable
stable
69 Stable
Masse atomique (u) 68,9255735 ± 0,0000013
Abondance naturelle 60,1080% ± 0,0090%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
71 Stable
Masse atomique (u) 70,92470258 ± 0,00000087
Abondance naturelle 39,8920% ± 0,0090%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
417.33 nmN/DID 486emission3s2.3p3 2P* → 3s2.3p3 2P*MesuréeNIST
424.0525 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.70p 2P*MesuréeNIST
424.0525 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.70p 2P*MesuréeNIST
424.0651 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.69p 2P*MesuréeNIST
424.0651 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.69p 2P*MesuréeNIST
424.08 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.68p 2P*MesuréeNIST
424.08 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.68p 2P*MesuréeNIST
424.0924 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.67p 2P*MesuréeNIST
424.0924 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.67p 2P*MesuréeNIST
424.1098 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.66p 2P*MesuréeNIST
424.1098 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.66p 2P*MesuréeNIST
424.1257 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.65p 2P*MesuréeNIST
424.1257 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.65p 2P*MesuréeNIST
424.1406 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.64p 2P*MesuréeNIST
424.1406 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.64p 2P*MesuréeNIST
424.1588 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.63p 2P*MesuréeNIST
424.1588 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.63p 2P*MesuréeNIST
424.1761 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.62p 2P*MesuréeNIST
424.1761 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.62p 2P*MesuréeNIST
424.1948 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.61p 2P*MesuréeNIST
424.1948 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.61p 2P*MesuréeNIST
424.2157 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.60p 2P*MesuréeNIST
424.2157 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.60p 2P*MesuréeNIST
424.2367 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.59p 2P*MesuréeNIST
424.2367 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.59p 2P*MesuréeNIST
424.2582 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.58p 2P*MesuréeNIST
424.2582 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.58p 2P*MesuréeNIST
424.2826 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.57p 2P*MesuréeNIST
424.2826 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.57p 2P*MesuréeNIST
424.3887 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.53p 2P*MesuréeNIST
424.3887 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.53p 2P*MesuréeNIST
424.4204 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.52p 2P*MesuréeNIST
424.4204 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.52p 2P*MesuréeNIST
424.4531 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.51p 2P*MesuréeNIST
424.4531 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.51p 2P*MesuréeNIST
424.4886 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.50p 2P*MesuréeNIST
424.4886 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.50p 2P*MesuréeNIST
424.5261 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.49p 2P*MesuréeNIST
424.5261 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.49p 2P*MesuréeNIST
424.5675 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.48p 2P*MesuréeNIST
424.5675 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.48p 2P*MesuréeNIST
424.6112 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.47p 2P*MesuréeNIST
424.6112 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.47p 2P*MesuréeNIST
424.6563 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.46p 2P*MesuréeNIST
424.6563 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.46p 2P*MesuréeNIST
424.7046 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.45p 2P*MesuréeNIST
424.7046 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.45p 2P*MesuréeNIST
424.7569 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.44p 2P*MesuréeNIST
424.7569 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.44p 2P*MesuréeNIST
424.8143 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.43p 2P*MesuréeNIST
424.8143 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.43p 2P*MesuréeNIST
424.8743 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.42p 2P*MesuréeNIST
424.8743 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.42p 2P*MesuréeNIST
424.94 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.41p 2P*MesuréeNIST
424.94 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.41p 2P*MesuréeNIST
425.4789 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.34d 2DMesuréeNIST
425.4799 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.34d 2DMesuréeNIST
426.035 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.30d 2DMesuréeNIST
426.0365 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.30d 2DMesuréeNIST
426.6348 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.27d 2DMesuréeNIST
426.6367 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.27d 2DMesuréeNIST
427.1688 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.25d 2DMesuréeNIST
427.1712 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.25d 2DMesuréeNIST
427.8589 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.23d 2DMesuréeNIST
427.8621 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.23d 2DMesuréeNIST
428.7731 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.21d 2DMesuréeNIST
428.7774 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.21d 2DMesuréeNIST
429.3459 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.20d 2DMesuréeNIST
429.3507 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.20d 2DMesuréeNIST
430.0203 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.19d 2DMesuréeNIST
430.026 nmN/DGa Iemission4s2.5s 2S → 4s2.19d 2DMesuréeNIST
448.84 nmN/DID 505emission5p 2P* → 5d 2DMesuréeNIST
459.16 nmN/DID 505emission5s 2S → 5p 2P*MesuréeNIST
557 nmN/DID 482emission1s.5s 3S → 1s.5p 3P*MesuréeNIST
567.7 nmN/DID 498emission3s2.3p2 3P → 3s2.3p2 3PMesuréeNIST
587 nmN/DID 482emission1s.4p 3P* → 1s.4d 3DMesuréeNIST
675 nmN/DID 486emission3s2.3p3 2D* → 3s2.3p3 2D*MesuréeNIST
706.7 nmN/DID 505emission4p 2P* → 4d 2DMesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
124 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
117 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
121 pm

Rayons de van der Waals

Bondi
187 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
232 pm
UFF
438,3 pm
MM3
246 pm
Dreiding
439 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
233 pm
Rayon métallique (C12)
140 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
83
Pettifor
81
Glawe
79

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
3
Robles–Bartolotti
3

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
50 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
3 a.u.
C₆
498 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
456 Ha·Bohr6

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
11,82 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
2

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
54
Risque relatif d’approvisionnement
8
Stabilité politique (principal producteur)
24

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion302,91 K
Point d’ébullition2502,15 K
Point triple (température)302,92 K

Catégories d’états d’oxydation

−4 extended
−5 extended
+2 extended
−1 extended
−3 extended
−2 extended
+1 extended
0 extended
+3 main

Données de référence avancées

Constantes d’écran (8)
nOrbitaleσ
1s0,6906
2p3,9092
2s8,401
3d15,9067
3p14,7964
3s14,0038
4p24,7784
4s23,9332
Détail des rayons cristallins (3)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
3IV61
3V69
3VI76from r^3 vs V plots,
Modes de désintégration des isotopes (51)
IsotopeModeIntensité
56p—
57p—
58p—
59p—
60B+100%
60B+p1,6%
60B+A0%
61B+100%
61B+p0,3%
62B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (506)
Énergie (eV)f₁f₂
10—2,98527
10,1617—2,98141
10,3261—2,97756
10,4931—2,9737
10,6628—2,96986
10,8353—2,96602
11,0106—2,95695
11,1886—2,90859
11,3696—2,86103
11,5535—2,81425

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

Gallium is often found as a trace element in diaspore, sphalerite, germanite, bauxite, and coal. Some flue dusts from burning coal have been shown to contain as much 1.5 percent gallium.

Références (1)

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Ga

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Gallium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Gallium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Gallium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Gallium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Gallium

This section provides all form of data related to element Gallium.

9 PubChem Elements
Gallium

The element property data was retrieved from publications.

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