گالیم

شرح تصویر:

تصویر منشأ نام عنصر گالیم را نشان می‌دهد. لوکا بابودران (کاشف این عنصر) نام گالیم را از نامِ لاتینِ کشور فرانسه، Gaul، و همچنین نام خودش، لوکا (Lecog)، گرفت که در زبان انگلیسی به معنی خروس و معادل لاتینِ آن، Gallus است. در تصویر یک خروس فلزی از جنس نقره روی پس‌زمینۀ نقشۀ باستانی کشور فرانسه نشان داده شده است.

شکل ظاهری:

گالیم فلزی نرم و نقره‌ای‌ـ سفید، شبیه به آلومینیم است.

کاربردها:

گالیم آرسنید ساختاری شبیه به سیلیسیم دارد و در صنایع الکترونیک جایگزین سودمندی برای سیلیسیم است. گالیم آرسنید جزء مهمی از بسیاری از نیم‌رساناهاست و در لامپ‌های LED قرمز به‌کار می‌رود، زیرا می‌تواند الکتریسیته را به نور تبدیل کند. پنل‌های خورشیدی روی کاوشگر اکتشاف مریخ محتوی گالیم آرسنید بودند.

گالیم نیترید نیز یک نیم‌رساناست که به دلیل خواص ویژه‌ای که دارد بسیار پرکاربرد است. این ماده مصارف مهمی در فناوری بلوـ رِی (Blu-ray)، تلفن‌های همراه، LED های آبی و سبز و حسگرهای فشار برای سوئیچ‌های لمسی دارد.

گالیم با بسیاری فلزات به‌سادگی آلیاژ می‌شود، به‌ویژه در آلیاژهای با نقطه ذوب پایین استفاده می‌شود.

نقطه جوش گالیم بالاست، به همین دلیل برای ثبت دماهایی که دماسنج‌های عادی را تبخیر می‌کند، ایده‌ال است.

نقش زیست‌شناختی:

گالیم نقش زیست‌شناختی شناخته‌شده‌ای ندارد و غیرسمّی است.

فراوانی طبیعی:

گالیم در مقادیر بسیار کم در کانی‌های دیاسپور، اسفالریت، ژرمانیت، بوکسیت و زغال سنگ وجود دارد و عمدتاً به‌صورت فراورده جانبی در پالایش روی تولید می‌شود.

فلز گالیم را می‌توان با برقکافت محلول گالیم(III) هیدروکسید در پتاسیم هیدروکسید به دست آورد.

گالیم را پل امیل لوکا بابودران در سال ۱۸۷۵ میلادی در پاریس کشف کرد. او یک خط بنفش جدید در طیف اتمی نمونه‌ای از روی مشاهده کرد که از یک سنگ‌ معدن روی بلاند (ZnS) از رشته‌کوه پیرنه استخراج کرده بود و فهمید که این مشاهده به معنی وجود یک عنصر ناشناخته است.

بابودران نمی‌دانست که مندلیف وجود این عنصر و خواصش را پیش‌بینی کرده بود، زیرا در جدول تناوبی او یک جای خالی زیر آلومینیم وجود داشت که باید پر می‌شد. مندلیف پیش‌بینی کرده بود که جرم اتمی این عنصر کشف‌نشده باید حدود ۶۸ و چگالی آن g/cm³ا۵/۹ باشد.

تا نوامبر سال ۱۸۷۵ میلادی، بابودران این فلز جدید را از سنگ معدن جدا و خالص‌سازی کرد و نشان داد که شبیه به آلومینیم است و این موضوع را در دسامبر همان سال به آکادمی علوم فرانسه اعلام کرد.

 

شعاع اتمی ناپیوندی (Å): ۱/۸۷	شعاع کووالانسی (Å): ۱/۲۳
الکترون‌خواهی (kJ/mol): ۴۱/۴۹	الکترونِگاتیویته (مقیاس پاولینگ): ۱/۸۱

انرژی‌های یونش	اول	دوم	سوم	چهارم	پنجم	ششم	هفتم	هشتم
kJ/mol	۵۷۸/۸۴۵	۱۹۷۹/۴۱۱	۲۹۶۴/۵۸۹	۶۱۰۱/۸۲۹	۸۲۹۸/۷	۱۰۸۷۳/۹	۱۳۵۹۴/۸	۱۶۳۹۲/۹

 

حالت‌های اُکسایش معمول: ۳

ایزوتوپ‌ها:

ایزوتوپ	جرم اتمی	فراوانی طبیعی (٪)	نیمه‌عمر	شیوه واپاشی
69Ga	۶۸/۹۲۶	۶۰/۱۰۸	-	-
71Ga	۷۰/۹۲۵	۳۹/۸۹۲	۱۰۲۶×۲/۴ < سال	-β

داده‌ها:

W. M. Haynes, ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95th Edition, Internet Version 2015, accessed December 2014

Tables of Physical & Chemical Constants, Kaye & Laby Online, 16th edition, 1995. Version 1.0 (2005), accessed December 2014

J. S. Coursey, D. J. Schwab, J. J. Tsai, and R. A. Dragoset, Atomic Weights and Isotopic Compositions (version 4.1), 2015, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, accessed November 2016

خواص و کاربردها:

John Emsley, Nature’s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, Oxford University Press, New York, 2nd Edition, 2011

Thomas Jefferson National Accelerator Facility - Office of Science Education, It’s Elemental - The Periodic Table of Elements, accessed December 2014

تاریخچه:

Elements 1-112, 114, 116 and 117 © John Emsley 2012. Elements 113, 115, 117 and 118 © Royal Society of Chemistry 2017