Gallium ist ein chemisches Element, das das Symbol Ga und Atomnummer 31 hat. Elementares Gallium kommt in der Natur, aber als das Gallium (III) Salz in Spur-Beträgen in Bauxit- und Zinkerzen nicht vor. Ein weiches silberfarbenes metallisches schlechtes metallenes, elementares Gallium ist ein spröder Festkörper bei niedrigen Temperaturen. Da es sich bei der Temperatur ein bisschen über der Raumtemperatur verflüssigt, wird es in der Hand schmelzen. Sein Schmelzpunkt wird als ein Temperaturbezugspunkt, und von seiner Entdeckung 1875 zum Halbleiter-Zeitalter verwendet, sein primärer Gebrauch war in der hohen Temperatur thermometric Anwendungen und in der Vorbereitung von Metalllegierungen mit ungewöhnlichen Eigenschaften der Stabilität oder Bequemlichkeit des Schmelzens; ein, Flüssigkeit bei der Raumtemperatur oder unten seiend. Die Legierung Galinstan (68.5-%-Ga, 21.5 % In, 10-%-Sn) hat einen Schmelzpunkt ungefähr.

In Halbleitern ist die Hauptgebrauch-Zusammensetzung Gallium arsenide verwendet im Mikrowellenschaltsystem und den Infrarotanwendungen. Gallium-Nitrid und Indium-Gallium-Nitrid, Minderheitshalbleiter-Gebrauch, erzeugen blaue und violette Licht ausstrahlende Dioden (LEDs) und Diode-Laser. Halbleiter-Gebrauch ist jetzt fast das komplette (> 95 %) Weltmarkt für Gallium, aber der neue Gebrauch in der Legierung und den Kraftstoffzellen setzt fort, entdeckt zu werden.

Wie man

bekannt, ist Gallium in der Biologie, aber wegen des biologischen Berührens von primärem ionischem Salz-Gallium von Gallium (III) nicht notwendig, als ob es Eisen (III) war, lokalisiert das Gallium-Ion dazu und wirkt mit vielen Prozessen im Körper aufeinander, in dem Eisen (III) manipuliert wird. Da diese Prozesse Entzündung einschließen, die ein Anschreiber oder Vermittler für viele Krankheitsstaaten ist, werden mehrere Gallium-Salze verwendet, oder sind in der Entwicklung, als beide Arzneimittel und radiopharmaceuticals in der Medizin.

Eigenschaften

Elementares Gallium wird in der Natur nicht gefunden, aber es wird durch die Verhüttung leicht erhalten. Sehr reines Gallium-Metall hat eine hervorragende silberfarbene Farbe, und sein festes Metall zerbricht conchoidally wie Glas. Gallium-Metall breitet sich um 3.1 % aus, wenn es fest wird, und deshalb Lagerung entweder in Glas- oder in Metallbehältern wegen der Möglichkeit des Behälterbruchs mit dem Einfrieren vermieden wird. Gallium teilt den Flüssigkeitsstaat der höheren Dichte mit nur einigen Materialien wie Silikon, Germanium, Wismut, Antimon, Plutonium und Wasser.

Gallium greift die meisten anderen Metalle durch das Verbreiten in ihr Metallgitter an. Gallium verbreitet sich zum Beispiel in die Korn-Grenzen der Al/Zn-Legierung oder des Stahls, sie sehr spröde machend. Außerdem beeinträchtigt Gallium-Metall leicht mit vielen Metallen, und wurde in kleinen Mengen als eine Legierung des Plutonium-Galliums in den Plutonium-Kernen der ersten und dritten Atombomben verwendet, um zu helfen, die Plutonium-Kristallstruktur zu stabilisieren.

Der Schmelzpunkt von 302.9146 K (29.7646 °C, 85.5763 °F) ist nahe Raumtemperatur. Der Schmelzpunkt von Gallium (Mitglied des Parlaments) ist einer der formellen Temperaturbezugspunkte in der Internationalen Temperaturskala von 1990 (SEINE 90) gegründet durch BIPM. Der dreifache Punkt von Gallium von 302.9166 K (29.7666 °C, 85.5799 °F), wird durch NIST in der Bevorzugung vor dem Schmelzpunkt von Gallium verwendet.

Gallium ist ein Metall, das in jemandes Hand schmelzen wird. Dieses Metall hat eine starke Tendenz, unter seinem Schmelzpunkt / Gefrierpunkt zu unterkühlen. Das Säen mit einem Kristall hilft, das Einfrieren zu beginnen. Gallium ist eines der Metalle (mit Cäsium, Rubidium und Quecksilber), die Flüssigkeit an oder in der Nähe von der normalen Raumtemperatur sind, und deshalb in Thermometern der hohen Temperatur des Metalls im Glas verwendet werden können. Es ist auch bemerkenswert, um eine der größten flüssigen Reihen für ein Metall, und (verschieden von Quecksilber) zu haben, für einen niedrigen Dampf-Druck bei hohen Temperaturen zu haben. Verschieden von Quecksilber, flüssigem Gallium-Metall wets Glas und Haut, es mechanisch schwieriger machend, zu behandeln (wenn auch es wesentlich weniger toxisch ist und weit weniger Vorsichtsmaßnahmen verlangt). Aus diesem Grund sowie die Metallprobleme der Verunreinigung und Einfrieren-Vergrößerung, Proben von Gallium-Metall werden gewöhnlich in Polyäthylen-Paketen innerhalb anderer Behälter geliefert.

Gallium kristallisiert in keiner der einfachen Kristallstrukturen. Die stabile Phase unter üblichen Zuständen ist orthorhombic mit 8 Atomen in der herkömmlichen Einheitszelle. Jedes Atom hat nur einen nächsten Nachbar (in einer Entfernung von 14:44 Uhr) und sechs andere Nachbarn innerhalb des zusätzlichen 39 Premierministers. Viele stabile und metastable Phasen werden als Funktion der Temperatur und des Drucks gefunden.

Wie man

findet, ist das Abbinden zwischen den nächsten Nachbarn vom covalent Charakter, folglich werden Ga dimers als die grundsätzlichen Bausteine des Kristalls gesehen. Das erklärt den Fall des Schmelzpunkts im Vergleich zu seinem Nachbarelement-Aluminium und Indium. Die Zusammensetzung mit Arsen, Gallium arsenide ist ein in Licht ausstrahlenden Dioden allgemein verwendeter Halbleiter.

Gallium der hohen Reinheit wird langsam durch Mineralsäuren aufgelöst.

Geschichte

1871 wurde die Existenz von Gallium zuerst vom russischen Chemiker Dmitri Mendeleev vorausgesagt, der es "Eka-Aluminium" auf der Grundlage von seiner Position in seinem Periodensystem genannt hat. Er hat auch mehrere Eigenschaften des Elements vorausgesagt, die nah zu echten Gallium-Eigenschaften, wie Dichte, Schmelzpunkt, Oxydcharakter entsprechen und im Chlorid verpfändend.

Gallium wurde spektroskopisch von Paul Emile Lecoq de Boisbaudran 1875 durch sein charakteristisches Spektrum (zwei violette Linien) in einer Überprüfung einer sphalerite Probe entdeckt. Später in diesem Jahr hat Lecoq das freie Metall durch die Elektrolyse seines Hydroxyds in der Kalilauge erhalten. Er hat das Element "gallia", von lateinischem Gallia Bedeutung gaul nach seinem Heimatland Frankreichs genannt. Es wurde später gefordert, dass, in einem jener mehrsprachigen Wortspiele, die so von Männern der Wissenschaft im 19. Jahrhundert geliebt sind, er auch Gallium nach sich genannt hatte, weil sein Name, "Le coq", die Franzosen für "den Hahn" ist, und das Latein für "den Hahn" "gallus" ist; jedoch, in einem 1877-Artikel Lecoq hat diese Annahme bestritten. (Vgl das Namengeben des J/ψ Mesons und des Zwergplanet-Pluto.)

Ereignis

Gallium besteht in der freien Form in der Natur nicht, und die wenigen Minerale des hohen Galliums wie gallite (CuGaS) sind zu selten, um als eine primäre Quelle des Elements oder seiner Zusammensetzungen zu dienen.

Sein Überfluss in der Kruste der Erde ist etwa 16.9 ppm. Gallium wird gefunden und als ein Spur-Bestandteil in Bauxit und in einem kleinen Ausmaß von sphalerite herausgezogen. Der Betrag hat aus Kohle herausgezogen, diaspore und germanite, in dem Gallium auch da ist, ist unwesentlich. United States Geological Survey (USGS) schätzt, dass Gallium-Reserven um 1 Million Tonnen, gestützt auf 50 ppm durch die Gewicht-Konzentration in bekannten Reserven von Bauxit- und Zinkerzen zu weit gehen. Wie man gezeigt hat, hat etwas Flusen-Staub von brennender Kohle kleine Mengen von Gallium, normalerweise weniger als 1 % durch das Gewicht enthalten.

Produktion

Die nur zwei Wirtschaftsquellen für Gallium sind als Nebenprodukt der Aluminium- und Zinkproduktion, während der sphalerite für die Zinkproduktion die geringe Quelle ist. Der grösste Teil von Gallium wird aus der groben Aluminiumhydroxyd-Lösung des Prozesses von Bayer herausgezogen, um Tonerde und Aluminium zu erzeugen. Eine Quecksilberzellelektrolyse und Hydrolyse des Amalgams mit Natriumshydroxyd führen zu Natrium gallate. Elektrolyse gibt dann Gallium-Metall. Für den Halbleiter-Gebrauch wird weitere Reinigung mit dem Zonenschmelzen, oder Monokristall-Förderung von einem Schmelzen (Prozess von Czochralski) ausgeführt. Die Reinheit von 99.9999 % wird alltäglich erreicht und gewerblich weit verfügbar.

Eine genaue Zahl für die Weltproduktion ist nicht verfügbar, aber es wird geschätzt, dass 2007 die Produktion von Gallium 184 Tonnen mit weniger als 100 Tonnen vom Bergwerk und dem Rest von der Stück-Wiederverwertung war.

Anwendungen

Halbleiter

Die Halbleiter-Anwendungen sind der Hauptgrund für die preisgünstige kommerzielle Verfügbarkeit äußerst hohe Reinheit (99.9999+%) Metall.

Gallium arsenide (GaAs) und Gallium-Nitrid in elektronischen Bestandteilen verwendeter (GaN) haben ungefähr 98 % des Gallium-Verbrauchs in den Vereinigten Staaten 2007 vertreten. Ungefähr 66 % Halbleiter-Gallium werden in den Vereinigten Staaten in einheitlichen Stromkreisen (größtenteils Gallium arsenide), wie die Fertigung von ultrahohen Geschwindigkeitslogikchips und MESFETs für rauscharme Mikrowellenvorverstärker in Mobiltelefonen verwendet. Ungefähr 20 % werden in optoelectronics verwendet. Weltweit setzt Gallium arsenide 95 % aus dem jährlichen globalen Gallium-Verbrauch zusammen.

Gallium arsenide wird in optoelectronics in einer Vielfalt von Infrarotanwendungen verwendet. Aluminiumgallium arsenide (AlGaAs) wird in Hochleistungsinfrarotlaserdioden verwendet. Als ein Bestandteil des Halbleiter-Indium-Gallium-Nitrid- und Gallium-Nitrids wird Gallium verwendet, um blaue und violette optoelektronische Geräte, größtenteils Laserdioden und Licht ausstrahlende Dioden zu erzeugen. Zum Beispiel wird Gallium-Nitrid 405 nm Diode-Laser als eine violette leichte Quelle für die CD-Datenlagerung der höheren Dichte im Blu-Strahl-Scheibe-Standard verwendet.

Gallium wird als ein dopant für die Produktion von Halbleitergeräten wie Transistoren verwendet. Jedoch weltweit ist die wirkliche Menge verwendet für diesen Zweck Minute, da dopant Niveaus gewöhnlich der Ordnung von einigen Teilen pro Million sind.

Mehrverbindungspunkt photovoltaic Zellen, die für Satellitenmacht-Anwendungen entwickelt sind, wird durch das molekulare Balken-Kristallwachstum oder metalorganic Dampf-Phase-Kristallwachstum von dünnen Filmen von Gallium arsenide, Indium-Gallium-Phosphid oder Indium-Gallium arsenide gemacht. Die Erforschungsrover von Mars und mehrere Satelliten verwenden dreifaches Verbindungspunkt-Gallium arsenide auf Germanium-Zellen. Gallium ist auch ein Bestandteil in Photovoltaic-Zusammensetzungen (wie Kupferindium-Gallium-Selen-Sulfid oder Cu (In, Georgia) (Se, S)) für den Gebrauch in Sonnenkollektoren als eine kostengünstige Alternative zu kristallenem Silikon.

Befeuchtung und Legierungsverbesserung

• Weil Gallium wets Glas oder Porzellan, Gallium verwendet werden kann, um hervorragende Spiegel zu schaffen. Wenn die anfeuchtende Handlung der Gallium-Legierung nicht gewünscht wird (als in Glasthermometern von Galinstan), muss das Glas mit einer durchsichtigen Schicht von Gallium (III) Oxyd geschützt werden.
• Gallium beeinträchtigt sogleich mit den meisten Metallen, und ist als ein Bestandteil in der niedrig schmelzenden Legierung verwendet worden. Das in Kernwaffengruben verwendete Plutonium wird durch die Legierung mit Gallium maschinell hergestellt, um seine δ Phase zu stabilisieren.
• Gallium, das in Mengen bis zu 2 % in allgemeinen Loten hinzugefügt ist, kann Befeuchtung helfen und Eigenschaften überfluten.

Galinstan und andere flüssige Legierung

Eine fast eutektische Legierung von Gallium, Indium und Dose ist eine Raumtemperaturflüssigkeit, die in medizinischen Thermometern weit verfügbar ist, problematisches Quecksilber ersetzend. Diese Legierung, mit dem Handelsnamen Galinstan (mit "-stan", sich auf die Dose beziehend), hat einen niedrigen Gefrierpunkt von 19 °C (2.2 °F). Es ist darauf hingewiesen worden, dass diese Familie der Legierung auch verwendet werden konnte, um kühl zu werden, steuert Computer in Platz von Wasser bei. Viel Forschung wird der Gallium-Legierung gewidmet, wie Quecksilberzahnamalgame auswechselt, aber diese Zusammensetzungen müssen noch breite Annahme sehen.

Energielagerung

Aluminium ist reaktiv genug, um Wasser auf Wasserstoff zu reduzieren, zu Aluminiumoxyd oxidiert. Jedoch bildet das Aluminiumoxyd einen Schutzmantel, der weitere Reaktion verhindert. Galinstan ist angewandt worden, um Aluminium zu aktivieren (das Entfernen des Oxydmantels), so dass Aluminium mit Wasser reagieren kann, Wasserstoff und Dampf in einer Reaktion erzeugend, die als ein nützlicher Schritt in einer Wasserstoffwirtschaft wird betrachtet. Mehrere andere mit dem Galliumaluminiumlegierung ist auch zum Zweck des notwendigen Handelns als chemischer Energieladen verwendbar, um Wasserstoff von Wasser vor Ort zu erzeugen.

Nach der Reaktion mit Wasser muss die resultierende Aluminiumoxyd- und Gallium-Mischung zurück in Elektroden mit dem Energieeingang reformiert werden. Die thermodynamische Leistungsfähigkeit des Aluminiumverhüttungsprozesses wird als 50 % geschätzt. Deshalb, an der einzigsten Hälfte der Energie, die in Verhüttung eintritt, konnte das Aluminium durch eine Wasserstoffkraftstoffzelle wieder erlangt werden.

Biomedizinische Anwendungen

Wie man

bekannt, ist Gallium in der Biologie, aber wegen des biologischen Berührens von primärem ionischem Salz-Gallium von Gallium (III) nicht notwendig, als ob es Eisen (III) war, lokalisiert das Gallium-Ion dazu und wirkt mit vielen Prozessen im Körper aufeinander, in dem Eisen (III) manipuliert wird. Da diese Prozesse Entzündung einschließen, die ein Anschreiber für viele Krankheitsstaaten ist, werden mehrere Gallium-Salze verwendet, oder sind in der Entwicklung, als beide Arzneimittel und radiopharmaceuticals in der Medizin.

Gallium (III) Salze

• Gallium-Nitrat (Markenname Ganite) ist als ein intravenöses Arzneimittel verwendet worden, um hypercalcemia zu behandeln, der mit der Geschwulst-Metastase zu Knochen vereinigt ist. Wie man denkt, stört Gallium Osteoclast-Funktion. Es kann wirksam sein, wenn andere Behandlungen für maligancy-verbundenen hypercalcemia nicht sind.
• Gallium maltolate, eine mündlich absorptive Form von Gallium (III) Ion, ist in klinischen und vorklinischen Proben als eine potenzielle Behandlung für mehrere Typen des Krebses, der ansteckenden Krankheit und der entzündlichen Krankheit.
• Forschung wird geführt, um zu bestimmen, ob Gallium-Ion verwendet werden kann, um mit Bakterieninfektionen in Leuten mit zystischem fibrosis zu kämpfen. Gallium ist in der Größe Eisen, einem wesentlichen Nährstoff für die Atmung ähnlich. Wenn Gallium-Ionen von Bakterien wie Pseudomonas irrtümlicherweise aufgenommen werden, wird die Fähigkeit der Bakterien zu atmen gestört, und die Bakterien sterben. Der Mechanismus dahinter besteht darin, dass Eisen aktiv redox ist, der die Übertragung von Elektronen während der Atmung berücksichtigt, aber Gallium ist untätig redox.
• In mehreren Studien ein kompliziertes Amin-Phenol vergleichen sich Ga (III), wie man fand, war MR045 für Parasiten auswählend toxisch, die Widerstand gegen chloroquine, ein allgemeines Rauschgift gegen Sumpffieber entwickelt haben. Sowohl der Komplex von Ga (III) als auch die Chloroquine-Tat durch das Hemmen der Kristallisierung von hemozoin, ein Verfügungsprodukt hat sich vom Verzehren des Bluts durch die Parasiten geformt.

Salze von Radiogallium

Gallium 67 Salze wie Gallium-Zitrat und Gallium-Nitrat wird als radiopharmaceutical Agenten in einem als ein Gallium-Ansehen allgemein gekennzeichneten Kernmedizin-Bildaufbereitungsverfahren verwendet. Die Form oder das Salz von Gallium sind nicht wichtig, da es das freie aufgelöste Gallium-Ion Ga ist, der der aktive radiotracer ist. Für diese Anwendungen das radioaktive Isotop wird Ga verwendet. Sich der Körper behandelt Ga auf viele Weisen, als ob es Eisen war, und so es gebunden wird (und konzentriert) in Gebieten der Entzündung, wie Infektion und auch Gebiete der schnellen Zellabteilung. Das erlaubt solchen Seiten, durch Kernansehen-Techniken dargestellt zu werden. Dieser Gebrauch ist durch fluorodeoxyglucose (FDG) für die Positron-Emissionstomographie, das "LIEBLINGS"-Ansehen und das Indium 111 etikettiertes Leukozyt-Ansehen größtenteils ersetzt worden. Jedoch hat die Lokalisierung von Gallium im Körper einige Eigenschaften, die es einzigartig in einigen Verhältnissen von sich bewerbenden Modalitäten mit anderen Radioisotopen machen.

Gallium 68, ein Positron-Emitter mit einem halben Leben von 68 Minuten, wird jetzt als ein diagnostisches Radionuklid im LIEBLINGS-CT, wenn verbunden, mit pharmazeutischen Vorbereitungen wie DOTATOC, eine somatostatin Entsprechung verwendet, die für die neuroendocrine Geschwulst-Untersuchung, und DOTA-TATE, eine neuere verwendet ist, die für die neuroendocrine Metastase und Lunge neuroendocrine Krebs wie bestimmte Typen von microcytoma verwendet ist. Die Vorbereitung von Galium-68 als ein Arzneimittel ist chemisch, und das Radionuklid wird durch elution aus dem Germanium 68, ein synthetisches Radioisotop des Germaniums, in Gallium 68 Generatoren herausgezogen.

Anderer Gebrauch

• Magnesium gallate, Unreinheiten (wie Mn) enthaltend, beginnt, in ultraviolett aktiviertem Phosphorpuder verwendet zu werden.
• Neutrino-Entdeckung. Vielleicht ist der größte Betrag von reinem in einem einzelnen Punkt jemals gesammeltem Gallium das Neutrino-Fernrohr des Gallium-Germaniums, das durch das WEISER-Experiment an der Baksan Neutrino-Sternwarte in Russland verwendet ist. Dieser Entdecker enthält 55-57 Tonnen flüssiges Gallium. Ein anderes Experiment war der GALLEX Neutrino-Entdecker bedient am Anfang der 1990er Jahre in einem italienischen Bergtunnel. Der Entdecker hat 12.2 Tonnen bewässertes Gallium 71 enthalten. Sonnenneutrinos hat einige Atome von Ga-71 veranlasst, radioaktiver Ge-71 zu werden, die entdeckt wurden. Wie man fand, hatte der abgeleitete Sonnenneutrino-Fluss ein Defizit von 40 % aus der Theorie. Das wurde nicht erklärt, bis besser Sonnenneutrino-Entdecker und Theorien gebaut wurden (sieh SNO).
• Als eine flüssige Metallion-Quelle für einen eingestellten Ion-Balken.
• Als Legierung des Elements im magnetischen Gestalt-Gedächtnis beeinträchtigen Ni-Mn-Ga.
• In einem klassischen Streich durch Wissenschaftler, die Gallium-Löffel und Aufschlag-Tee ahnungslosen Gästen formen. Die Löffel schmelzen im heißen Tee.
• Als ein Zusatz in Gleiten-Wachs für skiis und andere niedrige Reibungsoberflächenmaterialien.

Chemie

Gallium wird in erster Linie im +3 Oxydationsstaat gefunden. Die +1 Oxydation wird auch in einigen Zusammensetzungen beglaubigt, obwohl sie zum unverhältnismäßigen in elementares Gallium und Gallium (III) Zusammensetzungen neigen. Was manchmal Gallium (II) genannt wird, sind Zusammensetzungen wirklich Mischoxydationszustandzusammensetzungen, die sowohl Gallium (I) als auch Gallium (III) enthalten.

Chalcogen vergleicht sich

Bei der Raumtemperatur ist Gallium-Metall zu Luft und Wasser wegen der Bildung einer passiven Schutzoxydschicht unreaktiv. Bei höheren Temperaturen, jedoch, reagiert es mit Sauerstoff in der Luft, um Gallium (III) Oxyd zu bilden. Das Reduzieren mit elementarem Gallium im Vakuum an 500 °C zu 700 °C gibt das dunkelbraune Gallium (I) Oxyd nach. ist ein sehr starker abnehmender Agent, der zum Reduzieren darauf fähig ist. Es disproportionates an 800 °C zurück zu Gallium und.

Gallium-Sulfid hat 3 mögliche Kristallmodifizierungen. Es kann durch die Reaktion von Gallium mit dem Wasserstoffsulfid an 950 °C gemacht werden. Wechselweise, kann auch an 747 °C verwendet werden:

:2 + 3  + 6

Das Reagieren einer Mischung von alkalischen Metallkarbonaten und damit führt zur Bildung von thiogallates, der das Anion enthält. Starke Säuren zersetzen diese Salze, im Prozess veröffentlichend. Das Quecksilbersalz kann als ein Phosphor verwendet werden.

Gallium bildet auch Sulfide in niedrigeren Oxydationsstaaten, wie Gallium (II) Sulfid und das grüne Gallium (I) Sulfid, dessen Letzterer vom ersteren erzeugt wird, indem er zu 1000 °C unter einem Strom des Stickstoffs heizt.

Die anderen binären chalcogenides, und, haben zincblende Struktur. Sie sind alle Halbleiter, aber sind leicht hydrolysed, ihre Nützlichkeit beschränkend.

Wässrige Chemie

Starke Säuren lösen Gallium auf, Gallium (III) Salze solcher als bildend, und. Wässrige Lösungen von Gallium (III) Salze enthalten das wasserhaltige Gallium-Ion. Gallium (III) Hydroxyd kann von Gallium (III) Lösungen durch das Hinzufügen von Ammoniak hinabgestürzt werden. Das Entwässern an 100 °C erzeugt Gallium-Oxydhydroxyd, GaO (OH).

Alkalische Hydroxyd-Lösungen lösen Gallium auf, gallate Salze bildend, die das Anion enthalten. Gallium-Hydroxyd, das amphoteric ist, löst sich auch in Alkali auf, um gallate Salze zu bilden. Obwohl frühere Arbeit als ein anderes mögliches gallate Anion angedeutet hat, wurde diese Art in der späteren Arbeit nicht gefunden.

Pnictogen vergleicht sich

Gallium reagiert mit Ammoniak an 1050 °C, um Gallium-Nitrid, GaN zu bilden. Gallium bildet auch binäre Zusammensetzungen mit Phosphor, Arsen und Antimon: Gallium-Phosphid (LÜCKE), Gallium arsenide (GaAs) und Gallium antimonide (GaSb). Diese Zusammensetzungen haben dieselbe Struktur wie ZnS, und haben wichtige Halbleiten-Eigenschaften. GaP, GaAs und GaSb können durch die direkte Reaktion von Gallium mit elementarem Phosphor, Arsen oder Antimon synthetisiert werden. Sie stellen höheres elektrisches Leitvermögen aus als GaN. GaP kann auch durch die Reaktion mit Phosphor bei niedrigen Temperaturen synthetisiert werden.

Gallium bildet auch dreifältige Nitride; zum Beispiel:

: + 

Ähnliche Zusammensetzungen mit Phosphor und Antimon bestehen auch: und. Diese Zusammensetzungen sind leicht hydrolyzed durch verdünnte Säuren und Wasser.

Halogenide

Gallium (III) Oxyd reagiert mit fluorinating Agenten wie HF oder Gallium (III) Fluorid zu bilden. Es ist eine ionische in Wasser stark unlösliche Zusammensetzung. Jedoch löst es sich wirklich in hydrofluoric Säure auf, in der es einen Zusatz mit Wasser bildet. Der Versuch, diesen Zusatz zu dehydrieren, formt sich stattdessen. Der Zusatz reagiert mit Ammoniak, um sich zu formen, der dann geheizt werden kann, um sich wasserfrei zu formen.

Gallium trichloride wird durch die Reaktion von Gallium-Metall mit Chlor-Benzin gebildet. Verschieden vom trifluoride Gallium (III) besteht Chlorid als dimeric Moleküle mit einem Schmelzpunkt von 78 °C. Das ist auch der Fall für das Bromid und iodide, und.

Wie die andere Gruppe 13 trihalides Gallium (III) sind Halogenide Säuren von Lewis, als Halogenid-Annehmer mit alkalischen Metallhalogeniden reagierend, um Salze zu bilden, die Anionen enthalten, wo X ein Halogen ist. Sie reagieren auch mit alkyl Halogeniden, um carbocations zu bilden, und.

Wenn geheizt, zu einer hohen Temperatur Gallium (III) reagieren Halogenide mit elementarem Gallium, um das jeweilige Gallium (I) Halogenide zu bilden. Zum Beispiel, reagiert mit Ga, um sich zu formen:

:2 Ga + 3 GaCl (g)

Bei niedrigeren Temperaturen bewegt sich das Gleichgewicht zum verlassenen und GaCl disproportionates zurück zu elementarem Gallium und. GaCl kann auch durch die Reaktion von Ga mit HCl an 950 °C gemacht werden; es kann dann als roter Festkörper kondensiert werden.

Gallium (I) Zusammensetzungen kann durch das Formen von Zusätzen mit Säuren von Lewis stabilisiert werden. Zum Beispiel:

:GaCl + 

Das so genannte "Gallium (II) Halogenide", ist wirklich Zusätze von Gallium (I) Halogenide mit dem jeweiligen Gallium (III) Halogenide, die Struktur habend. Zum Beispiel:

:GaCl + 

Wasserstoffzusammensetzungen

Wie Aluminium bildet Gallium auch einen hydride, bekannt als gallane, der durch die Reaktion von Lithium gallanate mit Gallium (III) Chlorid an 30 °C erhalten werden kann:

:3 +  3 LiCl + 4

In Gegenwart vom dimethyl Äther als Lösungsmittel, polymerizes dazu. Wenn kein Lösungsmittel verwendet wird, wird der dimer (digallane) als ein Benzin gebildet. Seine Struktur ist diborane ähnlich, zwei Wasserstoffatome habend, die die zwei Gallium-Zentren verschieden von α-überbrücken, in dem Aluminium eine Koordinationszahl 6 hat.

Gallane ist über 10 °C nicht stabil, sich zu elementarem Gallium und Wasserstoff zersetzend.

Vorsichtsmaßnahmen

Das Ion von Ga (III) von auflösbaren Gallium-Salzen neigt dazu, das unlösliche Hydroxyd, wenn eingespritzt, in großen Beträgen zu bilden, und im Tierniederschlag davon ist auf Nierengiftigkeit hinausgelaufen. In niedrigeren Dosen wird auflösbares Gallium geduldet so, und wächst als ein Gift nicht an.

Während metallisches Gallium toxisch nicht betrachtet wird, sind die Daten nicht überzeugend. Einige Quellen schlagen vor, dass es Hautentzündung von der anhaltenden Aussetzung verursachen kann; andere Tests haben keine positive Reaktion verursacht. Wie die meisten Metalle verliert fein geteiltes Gallium seinen Schimmer, und bestäubtes Gallium scheint grau. So, wenn Gallium mit bloßen Händen behandelt wird, kann die äußerst feine Streuung von flüssigen Gallium-Tröpfchen, die sich aus anfeuchtender Haut mit dem Metall ergibt, als ein grauer Hautfleck erscheinen.

Siehe auch

Links

• Materielle Sicherheitsdatenplatte an acialloys.com
• Hochauflösende Fotographien von geschmolzenem Gallium, Gallium-Kristallen und Gallium-Barren unter dem Kreativen Unterhaus lizenzieren
• www.lenntech.com - Lehrbuch-Information bezüglich Galliums
• Umwelteffekten von Gallium
• Preisentwicklung von Gallium 1959-1998
• Technologie erzeugt Wasserstoff durch das Hinzufügen von Wasser zu einer Legierung von Aluminium und Gallium