← К таблице
Ga 31

Галлий (Ga)

Постпереходный металл
Период: 4 Группа: 13 Блок: p

Твёрдое тело

Стандартный атомный вес

69.723 u

Электронная конфигурация

[Ar] 4s2 3d10 4p1

Температура плавления

29.76 °C (302.91 K)

Температура кипения

2203.85 °C (2477 K)

Плотность

5910 kg/m³

Степени окисления

−5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3

Электроотрицательность (Полинг)

1.81

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1875

Атомный радиус

130 pm

Дополнительно

Происхождение названия Латинское: Gallia (Франция).
Страна открытия Франция
Первооткрыватели Поль Эмиль Лекок де Буабодран

Галлий — мягкий постпереходный металл группы 13, химически родственный алюминию и индий. Он примечателен тем, что плавится чуть выше комнатной температуры, образует легкоплавкие сплавы и служит источником для полупроводников через такие соединения, как арсенид галлия и нитрид галлия. В природе он рассеян, а не сосредоточен в собственных рудах, поэтому извлекается главным образом как побочный продукт переработки алюминия и цинка.

Это один из четырёх металлов — ртуть, цезий и рубидий — которые могут быть жидкими вблизи комнатной температуры и, следовательно, могут использоваться в высокотемпературных термометрах. Он имеет один из самых широких интервалов жидкого состояния среди всех металлов и низкое давление пара даже при высоких температурах.

Для галлия характерна сильная склонность к переохлаждению ниже температуры замерзания. Поэтому для инициирования кристаллизации может потребоваться затравка.

Ультрачистый галлий имеет красивый серебристый вид, а твёрдый металл обладает раковистым изломом, подобным стеклу. При затвердевании металл расширяется на 3,1 процента; поэтому его не следует хранить в стеклянных или металлических контейнерах, поскольку они могут разорваться по мере затвердевания металла.

Галлий высокой чистоты лишь медленно разрушается минеральными кислотами.

Название происходит от латинского gallia, означающего Францию. Элемент был открыт в сфалерите французским химиком Полем-Эмилем Лекоком де Буабодраном в 1875 году. Впервые он был выделен в 1878 году Лекоком де Буабодраном и французским химиком Эмилем-Клеманом Жанфлешем.

Впервые существование элемента было предложено Дмитрием Менделеевым в 1871 году на основе пробелов в его недавно созданной Периодической таблице элементов; галлий был спектроскопически открыт французским химиком Полем-Эмилем Лекоком де Буабодраном в 1875 году. Позднее в том же году Лекок смог получить чистый галлий путем электролиза раствора гидроксида галлия (Ga(OH)3) в гидроксиде калия (KOH). Следовые количества галлия обнаруживаются в диаспоре, сфалерите, германите и боксите, а также в побочных продуктах сжигания угля.

От латинского слова Gallia, Франция; также от латинского gallus, перевода «Lecoq», петух. Предсказан и описан Менделеевым как экаалюминий и спектроскопически открыт Лекоком де Буабодраном в 1875 году, который в том же году получил свободный металл электролизом раствора гидроксида в KOH.

Изображения

Свойства

Физические

Атомный радиус (эмпир.) 130 pm
Ковалентный радиус 122 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 187 pm
Металлический радиус 125 pm
Плотность
Молярный объём 0.0118 L/mol
Агрегатное состояние (НУ) solid
Температура плавления 29.76 °C
Температура кипения 2203.85 °C
Теплопроводность 28.1 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость 0.373 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость 26.03 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура orthorhombic

Химические

Электроотрицательность (Полинг) 1.81
Электроотрицательность (Аллен) 1.756
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления −5, −4, −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3
Валентные электроны 3
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация (сокр.)

Термодинамические

Тройная точка (температура) 29.7666 °C
Теплота плавления 0.05793647 eV
Теплота парообразования 2.653262 eV
Теплота возгонки 2.808727 eV
Теплота атомизации 2.808727 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Стабильные изотопы 2
Год открытия 1875

Распространённость

Распространённость (земная кора) 19 мг/кг
Распространённость (океан)

Реакционная способность

N/A

Кристаллическая структура

Параметр решётки a 451 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке 2, 8, 18, 3

Идентификаторы

Номер CAS 7440-55-3
Термный символ
InChI InChI=1S/Ga
InChI Key GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Measured

Заряд иона
Протоны 31
Электроны 31
Заряд Neutral
Конфигурация Ga: 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Electron configuration
Measured
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Orbital diagram
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↑
Всего электронов: 31 Неспаренных: 1 ?

Модель атома

Protons 31
Neutrons 38
Electrons 31
Mass number 69
Stability Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 78 (0 with intensity)
Measured
Испускание Видимый: 380–750 нм

Распределение изотопов

6960.1080%7139.8920%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
69 Стабильный68,9255735 ± 0,000001360.1080%Стабильный
71 Стабильный70,92470258 ± 0,0000008739.8920%Стабильный
Measured

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 4.8 °C ниже точки плавления (29.76 °C)

Температура плавления 29.76 °C
Температура кипения 2203.85 °C
Ниже точки плавления на 4.8 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Solid
Liquid
Gas
Melting
Boiling
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Literature
29.76 °C
Температура кипения Literature
2203.85 °C
Текущая фаза Calculated
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Literature
0.05793647 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Literature
2.653262 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Literature
2.808727 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Literature
5910 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Calculated
5910 kg/m³

При нормальных условиях

Дополнительно

Тройная точка Literature
29.7666 °C

Атомные спектры

Показано 10 из 31 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав спектральных линий ?

IonЗарядTotal linesTransition probabilitiesLevel designations
Ga I 034223342
Ga II +117610176
Ga III +21132113
Ga IV +35940594
Ga V +41850185
Ga VI +55010501
Ga VII +64510451
NIST Lines Holdings →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядLevels
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 Levels Holdings →
31 Ga 69.723

Gallium — Визуализатор атомных орбиталей

[Ar]4s23d104p1
Уровни энергии 2 8 18 3
Степени окисления -5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3
HOMO 4p n=4 · l=1 · m=-1
Gallium — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
31 Ga 69.723

Gallium — Визуализатор кристаллической структуры

Orthorhombic · Pearson N/A
Экспериментальные
Pearson N/A
Gallium — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+34N/A47 пм
+35N/A55.00000000000001 пм
+36N/A62 пм

Соединения

Ga
69.723 а.е.м.
Ga+3
69.723 а.е.м.
Ga
66.928 а.е.м.
Ga
68.926 а.е.м.
Ga
67.928 а.е.м.
Ga
71.926 а.е.м.
Ga
65.932 а.е.м.
Ga
70.925 а.е.м.
Ga
69.926 а.е.м.
Ga
72.925 а.е.м.
Ga
64.933 а.е.м.
Ga+3
66.928 а.е.м.
Ga+3
67.928 а.е.м.
Ga+3
65.932 а.е.м.
Ga
63.937 а.е.м.
Ga
61.944 а.е.м.

Изотопы (2)

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
69 Стабильный68,9255735 ± 0,000001360.1080% ± 0.0090%Стабильный
stable
71 Стабильный70,92470258 ± 0,0000008739.8920% ± 0.0090%Стабильный
stable
69 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 68,9255735 ± 0,0000013
Природная распространённость 60.1080% ± 0.0090%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable
71 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 70,92470258 ± 0,00000087
Природная распространённость 39.8920% ± 0.0090%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable

Спектральные линии

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

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)  
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)  
Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)  

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Bondi  
Batsanov  
Alvarez  
UFF  
MM3  
Dreiding  

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)  
Металлический радиус (C12)  

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость  
Дипольная поляризуемость (погр.)  
C₆  
C₆ (Gould–Bučko)  

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы  
Электронная плотность Мидемы

Риск поставок и экономика

Концентрация производства
Относительный риск поставок
Политическая стабильность (топ-производитель)

Фазовые переходы и аллотропы

Температура плавления302.91 K
Температура кипения2502.15 K
Тройная точка (температура)302.92 K

Категории степеней окисления

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

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (8)
nОрбитальσ
1s0.6906
2p3.9092
2s8.401
3d15.9067
3p14.7964
3s14.0038
4p24.7784
4s23.9332
Детализация кристаллических радиусов (3)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
3IV61
3V69
3VI76from r^3 vs V plots,
Режимы распада изотопов (51)
ИзотопРежимИнтенсивность
56p
57p
58p
59p
60B+100%
60B+p1.6%
60B+A0%
61B+100%
61B+p0.3%
62B+100%
Факторы рассеяния X‑лучей (506)
Энергия (eV)f₁f₂
102.98527
10.16172.98141
10.32612.97756
10.49312.9737
10.66282.96986
10.83532.96602
11.01062.95695
11.18862.90859
11.36962.86103
11.55352.81425

Дополнительные данные

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.

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Примечание к лицензии: 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/

Примечание к лицензии: 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.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.