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Ga 31

Gallium (Ga)

post-transition-metal
Período: 4 Grupo: 13 Bloco: p

Solid

Peso atômico padrão

69,723 u

Configuração eletrônica

[Ar] 4s2 3d10 4p1

Ponto de fusão

29,76 °C

Ponto de ebulição

2203,85 °C

Densidade

5910 kg/m³

Estados de oxidação

−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3

Eletronegatividade (Pauling)

1,81

Energia de ionização (1ª)

5,999302 eV

Ano da descoberta

1875

Raio atômico

130 pm

Detalhes

Origem do nome Latin: Gallia (France).
País da descoberta France
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
1,81 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
1,756
Afinidade eletrônica
0,3 eV
Energia de ionização (1ª)
5,999302 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
20,515211 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
30,725866 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
63,241218 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
86,010296 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
3 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Ar] 4s2 3d10 4p1

Termodinâmica

Ponto triplo (temperatura)
29,7666 °C
Calor de fusão
0,05793647 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
2,653262 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
2,808727 eV
Calor de atomização
2,808727 eV
Entalpia de atomização
2,818676 eV

Nuclear

Prótons
31 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
38 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
33 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
2 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Ga-69
Ano da descoberta
1875

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
19 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
3 × 10−5 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
451 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 3 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-55-3 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
2P°1/2
InChI
InChI=1S/Ga
Chave InChI
GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 31
Elétrons 31
Carga Neutro
Configuração Ga: 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Configuração eletrônica
Medido
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Diagrama de orbitais
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↑
Total de elétrons: 31 Desemparelhados: 1 ?

Modelo atômico

Prótons 31
Nêutrons 38
Elétrons 31
Número de massa 69
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 78 (0 0 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

6960,1080%7139,8920%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
69 Estável68,9255735 ± 0,000001360,1080%Estável
71 Estável70,92470258 ± 0,0000008739,8920%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 4,8 °C abaixo do ponto de fusão (29,76 °C)

Ponto de fusão 29,76 °C
Ponto de ebulição 2203,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 4,8 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
29,76 °C
Ponto de ebulição Literatura
2203,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,05793647 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
2,653262 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
2,808727 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
5910 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
5910 kg/m³

Em condições padrão

Avançado

Ponto triplo Literatura
29,7666 °C

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 31. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
Ga I 034223342
Ga II +117610176
Ga III +21132113
Ga IV +35940594
Ga V +41850185
Ga VI +55010501
Ga VII +64510451
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
31 Ga 69.723

Gallium — Visualizador de orbitais atômicos

[Ar]4s23d104p1
Níveis de energia 2 8 18 3
Estados de oxidação -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Gallium — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
31 Ga 69.723

Gallium — Visualizador de estruturas cristalinas

Orthorhombic · Pearson N/A
Experimental
Pearson N/A
Gallium — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (2)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
69 Estável68,9255735 ± 0,000001360,1080% ± 0,0090%Estável
stable
71 Estável70,92470258 ± 0,0000008739,8920% ± 0,0090%Estável
stable
69 Estável
Massa atômica (u) 68,9255735 ± 0,0000013
Abundância natural 60,1080% ± 0,0090%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable
71 Estável
Massa atômica (u) 70,92470258 ± 0,00000087
Abundância natural 39,8920% ± 0,0090%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Linhas espectrais

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

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
124 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
117 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
121 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
233 pm
Raio metálico (C12)
140 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
83
Pettifor
81
Glawe
79

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
50 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
3 a.u.
C₆
498 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
456 Ha·Bohr6

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
11,82 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
2

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
54
Risco relativo de abastecimento
8
Estabilidade política (maior produtor)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão302,91 K
Ponto de ebulição2502,15 K
Ponto triplo (temperatura)302,92 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (8)
nOrbitalσ
1s0,6906
2p3,9092
2s8,401
3d15,9067
3p14,7964
3s14,0038
4p24,7784
4s23,9332
Detalhes dos raios cristalinos (3)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
3IV61
3V69
3VI76from r^3 vs V plots,
Modos de decaimento dos isótopos (51)
IsótopoModoIntensidade
56p—
57p—
58p—
59p—
60B+100%
60B+p1,6%
60B+A0%
61B+100%
61B+p0,3%
62B+100%
Fatores de espalhamento de raios 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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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 sobre a licença: 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 sobre a licença: 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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