この元素は地殻内にはそれほど広く存在しておらず、いくつかの酸化状態を示し、いくつかの電子を放出します。実際、ガリウムはおそらく、手のひらで溶けてメタリックブルーの色合いに達するという特徴を持つ唯一の金属です。この元素とアルミニウムに似た化学的性質について詳しく学びましょう。
ガリウムとは何ですか?
化学元素としては、周期表の P ブロック族の金属です。半金属に近く、柔らかく、融点が非常に低いです。さらに、原子番号 31 を持ち、固体の状態では美しい明るい銀色または白色を示し、合金の作成に広く使用されています。
ガリウムのシンボル
「ガ」という名前は、雄鶏を意味するフランスの古代民族であるラテン語のガリアまたはガルスに由来しています。そこは発見者のポール＝エミール・ルコック・ド・ボワブローランの住居であり、彼はその珍しい化学的性質のためにこの名前を付けました。
ガリウムの特徴
周期表の記号 Ga で周期 4、第 13 族に位置します。ガラス質の基部を持ち、液体状態になって室温に留まることができる 4 つの要素のうちの 1 つです。ガリウムのその他の特性は次のとおりです。
- 状態: 固体、脆性、液体。
- 色: 明るいシルバーですが、液体になると濃いメタリックブルーになります。
- 味と匂い：渋みまたは辛口で、特有の匂いはありません。
- 毒性: 他の金属を容易に破壊するため中程度。
- 反応性：室温では低いが、酸化すると反応性が高くなります。
- 構造: 面に 8 個の原子を持つ斜方晶系の結晶を形成します。
- 溶解性：水に溶けます。
ガリウムの化学的および物理的性質
- 原子番号：31
- 期間：4
- ブロック：P
- グループ: 13
- 酸化状態: 3
- 共有結合半径 (Å): 126 午後
- 平均半径: 130h
- 密度: 5904 kg/m3
- 熱伝導率： 40.6W/(Km)
- 電子配置: [Ar] 4 s² 3d10 4p1
- 原子量 (g/mol): 69.723 u
- 第一イオン化ポテンシャル： （eV）：6.02
- 沸点： 2204℃
- 融点: 30 ℃
- 原子半径: 136pm
- シェルあたりの電子数: 2、8、18、3
- 電気陰性度: 1.81
- 比熱： 370J/(Kkg)
ガリウムの起源
周期表の作成者であるメンデレーエフはこの元素に出会い、アルミニウムと同様の特性があることを観察し、エカアルミニウムという名前を付けました。しかし、1875年にフランスの化学者ポール・エミール・ルコック・ド・ボアボードランが分光法または2本の紫外線線を使用してこの元素を発見し、その元素を明らかにしました。次に、彼は水酸化カリウムの電気分解によってそれを分離し、化学元素ガリウムの最初の天然サンプルを取得しました。その化学的性質を調べた後、彼はそれに自分の国の名前「ガリア」を付けました。
ガリウムは何に使われますか?
ガリウム ビルドは、周期表上の他の元素とのさまざまな合金に使用されます。融点が低いため、その化合物は半導体であり、LED ディスプレイ ダイオード、トランジスタ、チップ、セル、および Blu-Ray プレーヤーの製造に使用されます。この要素の他の要素は次のとおりです。
体温計の製造
液相のガリンスタン合金は、温度計が示す温度を読み取るために使用されます。この融点は -18 ℃であり、発熱レベルを測定するための正確な温度読み取りが可能です。
鏡の製造
合金は一般に湿っていて、磁器またはガラス媒体内ですぐに広がります。したがって、液体サンプルを表面に注ぐことによって作られる銀鏡を作成するのに役立ちます。
医薬品の生産
ガリウムは、細菌や寄生虫によって引き起こされる感染症を治療する薬の製造に使用されます。その無機塩は、高カルシウム血症や骨がんの治療にも使用されます。
触媒要素
触媒は他の金属の原子を分散させる役割を果たします。そのうちの 1 つはガリウム – パラジウムで、ブタンを工業プロセスに不可欠な非常に反応性の高い不飽和粒子に変換する際に使用されます。この場合、触媒はパラジウム原子の担体として機能します。
ガリウムの入手方法は？
この元素は、亜鉛、鉛、鉄、アルミニウム、ゲルマニウムに最小限含まれています。地殻では、ボーキサイト、黄鉄鉱、炭素、ゲルマナイトなどの化合物中に 1% 存在します。次に、以前の金属の痕跡を冶金学的プロセスで除去し、不純物や硫化物を除去して、きれいなサンプルを取得します。
ガリウムは自然界では希少で、他の化合物や元素と一緒にのみ存在することがわかりました。これらは固体および液体の状態で際立っており、融点が低いため、さまざまな産業分野での合金の作成に最適です。その毒性は中程度であるため、医薬品の作成につながります。