Ga 31

Gallium (Ga)

post-transition-metal
주기: 4 족: 13 블록: p

Solid

표준 원자량

69.723 u

전자 배치

[Ar] 4s2 3d10 4p1

녹는점

29.76 °C

끓는점

2203.85 °C

밀도

5910 kg/m³

산화 상태

−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3

전기 음성도(Pauling)

1.81

제1 이온화 에너지

5.999302 eV

발견 연도

1875

원자 반지름

130 pm

상세 정보

이름의 유래 Latin: Gallia (France).
발견 국가 France
발견자 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.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
130 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
122 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
187 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
125 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
5910 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.0118 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
29.76 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
2203.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
열전도율
28.1 W/(m·K) 모든 원소의 열전도율 비교 →
비열
0.373 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
26.03 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
사방 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
1.81 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.756
전자 친화도
0.3 eV
제1 이온화 에너지
5.999302 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
20.515211 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
30.725866 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
63.241218 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
86.010296 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
3 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Ar] 4s2 3d10 4p1

열역학적 특성

삼중점(온도)
29.7666 °C
융해열
0.05793647 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
2.653262 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
2.808727 eV
원자화열
2.808727 eV
원자화 엔탈피
2.818676 eV

핵 특성

양성자 수
31 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
38 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
33 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
2 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Ga-69
발견 연도
1875

존재비

존재비(지각)
19 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
3 × 10−5 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
451 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 18, 3 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-55-3 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Ga
InChI 키
GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 31
전자 31
전하 중성
배치 Ga: 3d¹⁰ 4s² 4p¹
전자 배치
측정값
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹
오비탈 도표
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↑
총 전자 수: 31 홀전자: 1 ?

원자 모형

양성자 31
중성자 38
전자 31
질량수 69
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

25 / 78 (0 세기 정보가 있는 선 0개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

6960.1080%7139.8920%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
69 안정68.9255735 ± 0.000001360.1080%안정
71 안정70.92470258 ± 0.0000008739.8920%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(29.76 °C)보다 4.8 °C 낮음

녹는점 29.76 °C
끓는점 2203.85 °C
녹는점 미달 온도 4.8 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
29.76 °C
끓는점 문헌값
2203.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.05793647 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
2.653262 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
2.808727 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
5910 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
5910 kg/m³

표준 조건에서

심화

삼중점 문헌값
29.7666 °C

원자 스펙트럼

전체 31개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Ga I 034223342
Ga II +117610176
Ga III +21132113
Ga IV +35940594
Ga V +41850185
Ga VI +55010501
Ga VII +64510451
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
31 Ga 69.723

Gallium — 원자 오비탈 시각화 도구

[Ar]4s23d104p1
에너지 준위 2 8 18 3
산화 상태 -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
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31 Ga 69.723

Gallium — 결정 구조 시각화 도구

Orthorhombic · 피어슨 기호 N/A
실험 기반
피어슨 기호 N/A
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이온 반지름

전하배위스핀반지름
+34해당 없음47 pm
+35해당 없음55.00000000000001 pm
+36해당 없음62 pm

화합물

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

동위원소 (2)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
69 안정68.9255735 ± 0.000001360.1080% ± 0.0090%안정
stable
71 안정70.92470258 ± 0.0000008739.8920% ± 0.0090%안정
stable
69 안정
원자 질량(u) 68.9255735 ± 0.0000013
천연 존재비 60.1080% ± 0.0090%
반감기 안정
붕괴 방식
stable
71 안정
원자 질량(u) 70.92470258 ± 0.00000087
천연 존재비 39.8920% ± 0.0090%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

스펙트럼선

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

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
124 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
117 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
121 pm

반데르발스 반지름

Bondi
187 pm
Batsanov
210 pm
Alvarez
232 pm
UFF
438.3 pm
MM3
246 pm
Dreiding
439 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
233 pm
금속 반지름(C12)
140 pm

번호 척도

Mendeleev
83
Pettifor
81
Glawe
79

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
50 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
3 a.u.
C₆
498 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
456 Ha·Bohr6

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
11.82 cm3/mol
미데마 전자 밀도
2

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
54
상대적 공급 위험
8
정치적 안정성(최대 생산국)
24

상전이 및 동소체

녹는점302.91 K
끓는점2502.15 K
삼중점(온도)302.92 K

산화 상태 분류

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

심화 참고 데이터

차폐 상수 (8)
n오비탈σ
1s0.6906
2p3.9092
2s8.401
3d15.9067
3p14.7964
3s14.0038
4p24.7784
4s23.9332
결정 반지름 상세 정보 (3)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
3IV61
3V69
3VI76from r^3 vs V plots,
동위원소 붕괴 방식 (51)
동위원소모드세기
56p—
57p—
58p—
59p—
60B+100%
60B+p1.6%
60B+A0%
61B+100%
61B+p0.3%
62B+100%
X선 산란 인자 (506)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

라이선스 안내: 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/

라이선스 안내: 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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