ГАЛЛИЙ (лат. Gallium), Ga, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 31, атомная масса 69,723.

Свойства:
Галлий - относительно мягкий, ковкий металл, блестящего сереб ристого цвета с голубовато-серыми штрихами. Он плавится при 29,78 С (теплота плавления 19,16 кал/г). Закипает только при - 2230 C. Рас плавленный металл при охлаждении не застывает немедленно, если толь ко его не помешивать палочкой; без такого вмешательства он может ос таваться жидким месяцами. Свойства галлия, во многих отношениях от ением. В кристалле у каждого атома три соседа по слою. Один из них расположен на расстоянии 0,244 нм, а два других - на значительно большем расстоянии друг от друга - 0,271 нм. Расстояние между слоями также велико и составляет 0,274 нм. Поэтому можно считать, что крис талл галлия состоит из частиц Ga2, связанных между собой ван-дер-ва альсовыми силами. Этим объясняется его низкая температура плавления. Он имеет уникальный температурный интервал жидкого состояния (от 29,78 до 2230 C). Молекулы Ga2 сохраняются в жидком состоянии, тогда как в парах металлический галлий почти всегда одноатомен. Высокую температуру кипения галлия объясняют тем, что при плавлении

Химические свойства. На воздухе галлий устойчив при обычной температуре, так как покрывается, подобно алюминию, прочной оксидной плёнкой. Выше 260 C в сухом кислороде наблюдается медленное окисление. Воду не разлага- ет. В серной и соляной кислотах галлий растворяется медленно, в плавиковой - быстро, в азотной кислоте на холоду - устойчив. В горячих растворах щелочей галлий медленно растворяется.

2Ga + 6H2O + 6NaOH = 3H2 + 2Na3[Ga(OH)6]

Хлор и бром сильно действуют на металл уже на холоду.
С йодом галлий соединяется при нагревании. При накаливании галлий соединяет ся с кислородом и серой. Расплавленный галлий при температурах выше 300 C взаимодействует со всеми конструкционными металлами и сплавами. Из водного раствора галлий легко можно выделить элек тролитически, но количественно это сделать трудно.
Нормальный потенциал галлия относительно нормального водород- ного электрода равен - 0,52 в. Галлий взаимодействует практически со всеми металлами, кроме подгруппы цинка, скандия и титана. Последним соответствуют двойные системы, которые имеют либо эв тектический характер, либо (в случае тяжелых металлов - Cd, Hg, Tl, Bi, Pb) ограниченную взаимную растворимость в жидком состоянии. Для этих металлов не характерно также образование непрерывных твердых растворов; наибольшей растворимостью (0,85 ат. % ) в галлии обладает цинк. В отдельную группу выделяются щелочные металлы. Они образуют с галлием сравнительно высокоплавкие соединения, большей частью сос тава M5Ga8 и MGa4. Твердых растворов в этих системах нет совсем. В областях, прилегающих к щелочным металлам, наблюдается расслаивание (кроме системы с литием и, возможно, с натрием). Все остальные металлы (переходные, кроме подгруппы цинка, Щелочноземельные, а также лантаниды и актиниды) образуют с таллием большое число интерметаллических соединений (до 5 - 6 и более в од- ной системе). Они не имеют областей расслоения, однако для них характерно наличие широких областей твердых растворов на основе этих металлов (до 20 - 30 ат. %) при отсутствии растворимости в галлии. Некоторые из образующихся в этих системах интерметаллидов обладают высокими температурами плавления. Но наибольший интерес представляют соединения V3Ga и их аналоги с относительно высокими температурами перехода в сверхпроводящее состояние. Сплавы металлов с галлием, жидкие при комнатной температуре, называются галламами.
Наиболее стойки к воздействию галлия при нагревании бериллий
(до 1000), вольфрам (до 300), тантал (до 450), молибден и ниобий (до 400).

Название: назван от Gallia, латинского названия Франции.

Нахождение в природе: в природе рассеян, встречается вместе с алюминием (Al).

Применение: применяют в основном (97%) в производстве полупроводниковых материалов (GaAs, GaSb, GaP, GaN).

 

назад