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Ga 31

Gallium (Ga)

post-transition-metal
Periodo: 4 Gruppo: 13 Blocco: p

Solid

Peso atomico standard

69,723 u

Configurazione elettronica

[Ar] 4s2 3d10 4p1

Punto di fusione

29,76 °C

Punto di ebollizione

2203,85 °C

Densità

5910 kg/m³

Stati di ossidazione

−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3

Elettronegatività (Pauling)

1,81

Energia di ionizzazione (1ª)

5,999302 eV

Anno della scoperta

1875

Raggio atomico

130 pm

Dettagli

Origine del nome Latin: Gallia (France).
Paese della scoperta France
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
1,81 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
1,756
Affinità elettronica
0,3 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
5,999302 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
20,515211 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
30,725866 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
63,241218 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
86,010296 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
3 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Ar] 4s2 3d10 4p1

Termodinamiche

Punto triplo (temperatura)
29,7666 °C
Calore di fusione
0,05793647 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
2,653262 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
2,808727 eV
Calore di atomizzazione
2,808727 eV
Entalpia di atomizzazione
2,818676 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
19 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
3 × 10−5 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
451 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 18, 3 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-55-3 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Ga
Chiave InChI
GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 31
Elettroni 31
Carica Neutro
Configurazione Ga: 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Configurazione elettronica
Misurato
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Diagramma degli orbitali
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↑
Elettroni totali: 31 Spaiati: 1 ?

Modello atomico

Protoni 31
Neutroni 38
Elettroni 31
Numero di massa 69
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

25 / 78 (0 0 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

6960,1080%7139,8920%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
69 Stabile68,9255735 ± 0,000001360,1080%Stabile
71 Stabile70,92470258 ± 0,0000008739,8920%Stabile
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 4,8 °C sotto il punto di fusione (29,76 °C)

Punto di fusione 29,76 °C
Punto di ebollizione 2203,85 °C
Sotto il punto di fusione di 4,8 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
29,76 °C
Punto di ebollizione Letteratura
2203,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,05793647 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
2,653262 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
2,808727 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
5910 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
5910 kg/m³

In condizioni standard

Avanzate

Punto triplo Letteratura
29,7666 °C

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 31. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Ga I 034223342
Ga II +117610176
Ga III +21132113
Ga IV +35940594
Ga V +41850185
Ga VI +55010501
Ga VII +64510451
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
31 Ga 69.723

Gallium — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Ar]4s23d104p1
Livelli energetici 2 8 18 3
Stati di ossidazione -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Gallium — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
31 Ga 69.723

Gallium — Visualizzatore della struttura cristallina

Orthorhombic · Pearson N/A
Sperimentale
Pearson N/A
Gallium — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

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

Composti

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

Isotopi (2)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
69 Stabile68,9255735 ± 0,000001360,1080% ± 0,0090%Stabile
stable
71 Stabile70,92470258 ± 0,0000008739,8920% ± 0,0090%Stabile
stable
69 Stabile
Massa atomica (u) 68,9255735 ± 0,0000013
Abbondanza naturale 60,1080% ± 0,0090%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable
71 Stabile
Massa atomica (u) 70,92470258 ± 0,00000087
Abbondanza naturale 39,8920% ± 0,0090%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Righe spettrali

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

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
124 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
117 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame triplo)
121 pm

Raggi di van der Waals

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

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
233 pm
Raggio metallico (C12)
140 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
83
Pettifor
81
Glawe
79

Scale di elettronegatività

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

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
50 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
3 a.u.
C₆
498 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
456 Ha·Bohr6

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
11,82 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
2

Rischio di approvvigionamento ed economia

Concentrazione della produzione
54
Rischio relativo di approvvigionamento
8
Stabilità politica (principale produttore)
24

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione302,91 K
Punto di ebollizione2502,15 K
Punto triplo (temperatura)302,92 K

Categorie degli stati di ossidazione

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

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (8)
nOrbitaleσ
1s0,6906
2p3,9092
2s8,401
3d15,9067
3p14,7964
3s14,0038
4p24,7784
4s23,9332
Dettaglio dei raggi cristallini (3)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
3IV61
3V69
3VI76from r^3 vs V plots,
Modalità di decadimento degli isotopi (51)
IsotopoModalitàIntensità
56p—
57p—
58p—
59p—
60B+100%
60B+p1,6%
60B+A0%
61B+100%
61B+p0,3%
62B+100%
Fattori di diffusione dei raggi X (506)
Energia (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

Dati aggiuntivi

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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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.

Nota sulla licenza: 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/

Nota sulla licenza: 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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