Gal·li

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Per a altres significats vegeu «Gal·li (desambiguació)».
Gal·li
31Ga
ZincGal·liGermani
Al

Ga

In
Aspecte
Blanc-platejat
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Gal·li, Ga, 31
Categoria d'elements Metalls del bloc p
Grup, període, bloc 134, p
Pes atòmic estàndard 69,723(1)
Configuració electrònica [Ar] 4s2 3d10 4p1
2, 8, 18, 3
Configuració electrònica de Gal·li
Propietats físiques
Fase Sòlid
Densitat
(prop de la t. a.)
5,91 g·cm−3
Densitat del
líquid en el p. f.
6,095 g·cm−3
Punt de fusió 302,9146 K, 29,7646 °C
Punt d'ebullició 2.477 K, 2.204 °C
Entalpia de fusió 5,59 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització 254 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 25,86 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 1.310 1.448 1.620 1.838 2.125 2.518
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 3, 2, 1
(òxid amfòter)
Electronegativitat 1,81 (escala de Pauling)
Energies d'ionització
(més)
1a: 578,8 kJ·mol−1
2a: 1.979,3 kJ·mol−1
3a: 2.963 kJ·mol−1
Radi atòmic 135 pm
Radi covalent 122±3 pm
Radi de Van der Waals 187 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Ortoròmbica
Gal·li té una estructura cristal·lina ortoròmbica
Ordenació magnètica Diamagnètic
Resistivitat elèctrica (20 °C) 270 nΩ·m
Conductivitat tèrmica 40,6 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica (25 °C) 18 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima) (20 °C) 2.740 m·s−1
Mòdul d'elasticitat 9,8 GPa
Coeficient de Poisson 0,47
Duresa de Mohs 1,5
Duresa de Brinell 60 MPa
Nombre CAS 7440-55-3
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del gal·li
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
69Ga 60,11% 69Ga és estable amb 38 neutrons
71Ga 39,89% 71Ga és estable amb 40 neutrons

El gal·li és un element químic de la taula periòdica de nombre atòmic 31 i símbol Ga.

Característiques principals[modifica | modifica el codi]

Cristalls de gal·li

El gal·li és un metall tou, grisenc en estat líquid i platejat brillant al sodificar, sòlid a baixes temperatures. Es pot es pot arribar a fondre a temperatura ambient (com el cesi, el mercuri i el rubidi) i inclús es fon quan se l'agafa amb la mà pel seu baix punt de fusió (28,76 °C). El rang de temperatura en què roman líquid és un dels més alts dels metalls (2174 °C separen els seus punt de fusió i punt d'ebullició) i la pressió de vapor és baixa inclús a altes temperatures. El metall s'expandeix un 3,1% al solidificar i flota en el gal·li líquid, igual que el gel en l'aigua.

Presenta una pronunciada tendència a subrefredar-se per sota del punt de fusió (romanent encara en estat líquid) pel que és necessària un nucli (una petita quantitat del sòlid afegit al líquid) per a solidificar el líquid. La cristal·lització no es produeix en cap de les estructures simples; la fase estable en condicions normals és ortoròmbica, amb 8 àtoms en cada cel·la unitària en què cada àtom només en té un altre en el seu veïnat més pròxima a una distància de 2,44 Å i estant els altres sis a 2,83 Å. En aquesta estructura l'enllaç químic format entre els àtoms més pròxims és covalent sent la molècula Ga2 la que realment forma l'entramat cristal·lí.

A altres pressions i temperatura s'han trobat nombroses fases estables i metaestables distintes.

El gal·li provoca la corrosió d'altres metalls al difondre's en les seves xarxes cristal·lines.

Aplicacions[modifica | modifica el codi]

La principal aplicació del gal·li (arsenur de gal·li) és la construcció de circuits integrats i dispositius optoelectrònics com els diodes làser i els LEDs.

  • Pel seu intens i brillant platejat i la capacitat de mullar superfícies de vidre i porcellana s'utilitza en la construcció de miralls.
  • S'empra per a dopar materials semiconductors i construir dispositius diversos com transistors.
  • En termòmetres d'alta temperatura pel seu baix punt de fusió.
  • El gal·li es mescla amb facilitat amb la majoria dels metalls i s'usa en aliatges de baix punt de fusió.
  • L'isòtop Ga-67 s'usa en medicina nuclear.

Història[modifica | modifica el codi]

El gal·li (del llatí Gallia, França), va ser descobert per mitjà d'espectroscòpia per Lecoq de Boisbaudran el 1875 pel seu característic espectre (dues línies ultraviolades) a l'examinar una blenda de zinc procedent dels Pirineus. Aquest mateix any el va aïllar per electròlisi de l'hidròxid en una solució d'hidròxid potàssic (KOH) i li va donar el nom del seu país natal Gallia, i el seu propi per un joc de paraules de què agradaven als científics de finals del segle XIX, ja que gallus significa gall, coq en francés com el seu nom Lecoq.

Abans del seu descobriment la majoria de les seves propietats van ser predites i descrites per Mendeleyev —que el va anomenar eka-alumini— basant-se en la posició que havia d'ocupar l'element en la taula periòdica.

Abundància i obtenció[modifica | modifica el codi]

Es troben traces del metall en minerals com la bauxita, carbó, germanita i esfalerita i és subproducte en els processos d'obtenció de diversos metalls.


Isòtops[modifica | modifica el codi]

En medicina nuclear s'empra el gal·li com a element traçador (escàner de gal·li) per al diagnòstic de malalties inflamatòries o infeccioses actives, tumors i abscessos, ja que s'acumula en els teixits que pateixen aquestes patologies. L'isòtop Ga-67 s'injecta en el torrent sanguini a través d'una vena del braç en forma de citrat de gal·li realitzant-se l'escàner 2 o tres dies després per a donar temps a què aquest s'acumuli en els teixits afectats. Posteriorment s'elimina principalment en l'orina i les excrements. L'exposició a la radiació és inferior a la causada per altres procediments com els rajos X.

Precaucions[modifica | modifica el codi]

A causa de l'expansió al solidificar el líquid no ha d'emmagatzemar-se en recipients rígids (metàl·lics o de vidre) ni omplir-se el recipient totalment amb gal·li líquid.


Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Gal·li