Галли бол шингэн металл юм

Галлиум

ГАЛЛИУМ-би; м.[латаас. Галлиа - Франц] Химийн элемент (Ga), зөөлөн хайлдаг металл мөнгөлөг цагаан өнгө(хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд ашигладаг).

Галлиум

(лат. Галлиум), химийн элементҮелэх системийн III бүлэг. Энэ нэр нь Францын латин нэр болох Gallia-аас гаралтай. Мөнгөлөг цагаан хайлдаг ( т mp 29.77ºC) металл; хатуу металлын нягт (г / см 3) 5.904, шингэн 6.095; т 2205ºC. Химийн хувьд агаарт тэсвэртэй. Байгальд тархсан, Al-тай хамт олдсон. Тэдгээрийг голчлон (97%) хагас дамжуулагч материал (GaAs, GaSb, GaP, GaN) үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

ГАЛЛИУМ

ГАЛЛИУМ (лат. Gallium, Gallia - Францын латин нэр), Ga ("галли" гэж уншина), атомын дугаар 31-тэй химийн элемент, атомын масс 69,723.
Байгалийн галли нь 69 Ga (жингийн 61.2%) ба 71 Ga (38.8%) гэсэн хоёр изотопоос бүрдэнэ. Гадаад электрон давхаргын тохиргоо 4 с 2 хнэг . Исэлдэлтийн төлөв нь +3, +1 (валент I, III).
Элементүүдийн үечилсэн системийн IIIA бүлэгт 4-р үед байрладаг.
Атомын радиус 0.1245 нм, Ga 3+ ионы радиус 0.062 нм. Дараалсан иончлолын энерги 5.998, 20.514, 30.71, 64.2 ба 89.8 эВ. Полингийн дагуу электрон сөрөг чанар (см.ПУЛИНГ Линус) 1,6.
Нээлтийн түүх
Энэ элементийн оршин тогтнохыг анх удаа Д.И.Менделеев урьдчилан таамаглаж байсан (см.МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович) 1871 онд түүний нээсэн үечилсэн хуулийн үндсэн дээр. Тэр үүнийг экаалюминий гэж нэрлэсэн. 1875 онд П.Э.Лекок де Бойсбаудран (см.Лекок де Бойсбаудран Пол Эмил)цайрын хүдрээс тусгаарлагдсан галли .
Де Бойсбаудран галлийн нягтыг 4.7 г / см 3 гэж тодорхойлсон нь Д.И.Менделеевийн таамагласан 5.9 г / см 3 хэмжээтэй тохироогүй байна. Галийн нягтын цэвэршүүлсэн утга (5.904 г/см3) нь Менделеевийн таамаглалтай давхцсан.
Байгальд байх
Агуулга дэлхийн царцдас 1.8 10 -3% жингийн . Галлий бол ул мөр элемент юм. Энэ нь байгальд маш ховор эрдсийн хэлбэрээр байдаг: zengeite Ga(OH) 3 , галлит CuGaS 2 болон бусад. Хөнгөн цагааны хамтрагч юм (см.Хөнгөн цагаан), цайр (см.ЦАЙР (химийн элемент)), Герман (см.ГЕРМАН), булчирхай (см.ТӨМӨР); сфалеритээс олддог (см.сфалерит), нефелин (см. NEFELIN), тролит, боксит, (см.ХАЙРЦАГ)германит, зарим ордын нүүрс, төмрийн хүдэрт .
Баримт
Галлийн гол эх үүсвэр нь хөнгөн цагааны ислийг боловсруулах явцад олж авсан алюминат уусмал юм. Al-ийн ихэнх хэсгийг зайлуулж, давтан концентраци хийсний дараа Ga, Al агуулсан шүлтлэг уусмал үүснэ. Энэ уусмалын электролизээр галлийг тусгаарладаг.
Физик ба химийн шинж чанар
Галлиум нь цайвар саарал өнгөтэй, цайвар саарал өнгөтэй, цайвар өнгөтэй металл юм. Га хайлмал нь хайлах цэгээс доош температурт (29.75 ° C) шингэн төлөвт байж болно. Буцлах цэг нь 2200 ° C, энэ нь шингэн галлид 12 координацын тоо бүхий атомуудын нягт савлагаатай байдагтай холбоотой. Үүнийг устгахын тулд маш их энерги зарцуулдаг.
Кристал эстогтвортой a-өөрчлөлт нь ван дер Ваалсын хүчээр холбогдсон хоёр атомт Ga 2 молекулуудаас үүсдэг. (см.Молекул хоорондын харилцан үйлчлэл), бондын урт 0.244 нм.
Ga 3+ /Ga хосын стандарт электродын потенциал нь –0.53V, Ga нь устөрөгч хүртэлх цахилгаан химийн цувралд байна. (см.устөрөгч).
Химийн шинж чанарын хувьд галли нь хөнгөн цагаантай төстэй.
Агаарт Га нь исэлдүүлэх хальсаар хучигдсан байдаг бөгөөд энэ нь цаашдын исэлдэлтээс сэргийлдэг. Хүнцэлтэй (см.Арсеник), фосфор (см.ФОСФОР), сурьма (см.сурьма)хүхэртэй хамт галлийн арсенид, фосфид, антимонидыг үүсгэдэг (см.ХҮХЭР), селен (см.Селений), теллур (см.ТЕЛЛУР)- халькогенид. Халах үед Ga хүчилтөрөгчтэй урвалд ордог (см.ХҮЧИЛТӨРӨГЧ). Хлортой (см.Хлор)ба бром (см.БРОМИН)галли нь харилцан үйлчилдэг өрөөний температур, иодтой (см. IOD)- халах үед. Галийн галогенид нь Ge 2 X 6 димер үүсгэдэг.
Галли нь полимер гидрид үүсгэдэг:
4LiH + GaCl 3 = Li + 3LiCl.
BH 4 – - AlH 4 – - GaH 4 – цувралд ионы тогтвортой байдал буурдаг. BH 4 ион - усан уусмалд тогтвортой, AlH 4 - ба GaH 4 - хурдан гидролиз:
GaH 4 - + 4H 2 O \u003d Ga (OH) 3 + OH - + 4H 2
Даралтын дор халах үед Ga устай урвалд орно:
2Ga + 4H 2 O = 2GaOOH + 3H 2
Ашигт малтмалын хүчлээр Ga нь устөрөгч ялгарахтай аажмаар урвалд ордог.
2Ga + 6HCl = 2GaCl 3 + 3H 2
Галли нь шүлтлэгт уусдаг бөгөөд гидроксогаллатууд үүсдэг.
2Ga + 6H 2 O + 2NaOH = 2Na + 3H 2
Галийн исэл ба гидроксид нь амфотер шинж чанартай байдаг ч гол шинж чанар нь Al-тай харьцуулахад сайжирсан байдаг.
Ga 2 O 3 + 6HCl \u003d 2GaCl 2,
Ga 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na
Ga 2 O 3 + Na 2 CO 3 \u003d 2NaGaO 2 + CO 2
Аливаа галлийн давсны уусмалыг шүлтжүүлэхэд хувьсах найрлагатай Ge 2 O 3 галлийн гидроксид ялгардаг. x H2O:
Ga (NO 3) 2 + 3NaOH \u003d Ga (OH) 3 Ї + 3NaNO 3
Ga (OH) 3 ба Ga 2 O 3-ийг хүчилд уусгахад 3+ усан цогцолбор үүсдэг. усан уусмалгаллийн давс нь талст гидрат хэлбэрээр тусгаарлагдсан, жишээлбэл, галлийн хлорид GaCl 3 6H 2 O, калийн галлиум KGa (SO 4) 2 12H 2 O. Уусмал дахь галлийн усан цогцолбор нь өнгөгүй байдаг.
Өргөдөл
Үйлдвэрээс гаргаж авсан галлийн 97 орчим хувийг хагас дамжуулагч шинж чанартай нэгдлүүдийг, жишээлбэл, галлийн арсенид GaAs-ыг авахад ашигладаг. Галийн металыг радио электроникийн салбарт керамик болон металл эд анги, Ge болон Si-г допинг хийх, оптик толь авах. Ga нь шулуутгагч дахь Hg-г орлуулж болно цахилгаан гүйдэл. Индийтэй галлийн эвтектик хайлшийг реакторын цацрагийн хэлхээнд ашигладаг.
Цусны эргэлтийн онцлог
Галлий бол бага хортой элемент юм. Хайлах цэг бага тул Ga ембүүг шингэн галлиар муу чийгшүүлдэг полиэтилен уутанд тээвэрлэхийг зөвлөж байна.

нэвтэрхий толь бичиг. 2009 .

Синоним:

Бусад толь бичигт "Галлий" гэж юу болохыг хараарай.

Металл бол энгийн биет бөгөөд түүний оршихуйг Менделеев урьдчилан таамаглаж, Лекок де Буубаудран нээсэн юм. Толь бичиг гадаад үгсорос хэлэнд оруулсан болно. Чудинов А.Н., 1910. ГАЛЛИУМ бол задрах боломжгүй эрдэс, хөх-цагаан өнгөтэй; хатуу,…… Орос хэлний гадаад үгсийн толь бичиг

- (Галлий), Ga, үечилсэн системийн III бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 31, атомын масс 69.72; металл. Галлиумыг 1875 онд Францын химич П.Лекок де Бойсбодран ... Орчин үеийн нэвтэрхий толь бичиг

Га (лат. Gallium * a. gallium; n. Gallium; f. Gallium; ба. galio), хим. III бүлгийн элемент үе үе. Менделеевийн системүүд, at. n. 31, цагт. м 69.73. 69Ga (61.2%) ба 71Ga (38.8%) хоёр тогтвортой изотопоос бүрдэнэ. 1870 онд Д.И. ...... урьдчилан таамагласан. Геологийн нэвтэрхий толь бичиг

галлий- Би, м галлий м. Латаас. 1875 онд химич Лекок де Бойсбодран нээсэн Францын нэр. ES. Химийн элемент, зөөлөн хайлдаг мөнгөлөг цагаан металл; даралт хэмжигч, өндөр температурт ...... үйлдвэрлэхэд мөнгөн усны оронд ашигладаг. Түүхийн толь бичигорос хэлний галликизмууд

Галлиум- (Галлий), Ga, үечилсэн системийн III бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 31, атомын масс 69.72; металл. Галлиумыг 1875 онд Францын химич П.Лекок де Бойсбодран нээжээ. ... Зурагт нэвтэрхий толь бичиг

29.76 o C гэж юу вэ. Хэрэв та үүнийг халуун алган дээр байрлуулбал аажмаар хатуу төлөвөөс шингэн хэлбэрт шилжиж эхэлдэг.

Түүхэнд хийсэн товч аялал

Гарт хайлдаг металлыг юу гэж нэрлэдэг вэ? Дээр дурдсанчлан ийм материалыг галлигийн тодорхойлолтоор мэддэг. Түүний онолын оршин тогтнохыг 1870 онд Оросын эрдэмтэн, химийн элементүүдийн хүснэгтийн зохиогч Дмитрий Менделеев таамаглаж байжээ. Ийм таамаглал үүсэх үндэс нь түүний олон тооны металлын шинж чанарыг судлах явдал байв. Тэр үед гарт хайлдаг металл бодит байдал дээр байдаг гэж нэг ч онолч төсөөлөөгүй.

Менделеевийн таамаглаж байсан хэт хайлдаг материалыг нэгтгэх боломжийг Францын эрдэмтэн Эмиль Лекок де Бойсбодран нотолсон. 1875 онд тэрээр цайрын хүдрээс галийг ялгаж чадсан. Материалтай туршилт хийх явцад эрдэмтэн гартаа хайлдаг металлыг хүлээн авсан байна.

Эмил Бойсбаудран цайрын хүдрээс шинэ элементийг тусгаарлахад ихээхэн бэрхшээлтэй тулгарсан нь мэдэгдэж байна. Эхний туршилтын үеэр тэрээр ердөө 0.1 грамм галлийг гаргаж авч чаджээ. Гэсэн хэдий ч энэ нь ч батлахад хангалттай байсан гайхалтай өмчматериал.

Галлий байгальд хаана байдаг вэ?

Галли нь хүдрийн орд хэлбэрээр байдаггүй элементүүдийн нэг юм. Материал нь дэлхийн царцдас дээр маш их тархсан байдаг. Байгальд галлит, зэнгейт зэрэг нэн ховор эрдэст агуулагддаг. Лабораторийн туршилтын явцад цайр, хөнгөн цагаан, германий, төмрийн хүдрээс бага хэмжээний галлийг ялгаж авах боломжтой. Заримдаа боксит, нүүрсний ордууд болон бусад ашигт малтмалын ордуудаас олддог.

Галийг яаж олж авдаг

Одоогийн байдлаар эрдэмтэд хөнгөн цагааны ислийг боловсруулах явцад олборлосон хөнгөн цагааны уусмалаас гартаа хайлдаг металлыг ихэвчлэн нийлэгжүүлдэг. Хөнгөн цагааны үндсэн массыг зайлуулж, металлыг давтан баяжуулах процедурыг хийсний үр дүнд галлийн багахан хэсэг байдаг шүлтлэг уусмалыг олж авдаг. Ийм материалыг уусмалаас электролизийн аргаар хуваарилна.

Хэрэглээ

Галлиум өнөөг хүртэл үйлдвэрлэлийн хэрэглээг олж чадаагүй байна. Бүгдийг буруутга өргөн хэрэглээхатуу хэлбэрээр ижил төстэй шинж чанартай хөнгөн цагаан . Гэсэн хэдий ч галли нь маш сайн хагас дамжуулагч шинж чанартай тул ирээдүйтэй материал шиг харагддаг. Ийм металлыг транзисторын элементүүд, өндөр температурт шулуутгагч үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. нарны хавтан. Галлиум нь хамгийн өндөр тусгалтай оптик толин тусгал бүрэх маш сайн шийдэл шиг харагдаж байна.

Галлиумыг ашиглахад тулгарч буй гол бэрхшээл нь аж үйлдвэрийн цар хүрээхүдэр, ашигт малтмалын нийлэгжилтийн өндөр өртөг хэвээр байна. Дэлхийн зах зээлд нэг тонн ийм металлын үнэ 1.2 сая гаруй доллар байдаг.

Өнөөдрийг хүртэл галлиум нь зөвхөн анагаах ухааны салбарт үр дүнтэй хэрэглээг олсон. Шингэн хэлбэрээр байгаа металыг хорт хавдартай хүмүүсийн ясны уналтыг удаашруулахад ашигладаг. Энэ нь хохирогчдын биед маш гүн шарх байгаа тохиолдолд цус алдалтыг хурдан зогсооход хэрэглэгддэг. Сүүлчийн тохиолдолд галлиум бүхий судаснууд бөглөрөх нь цусны бүлэгнэл үүсэхэд хүргэдэггүй.

Дээр дурдсанчлан галли нь гарт хайлдаг металл юм. Материалыг шингэн төлөвт шилжүүлэхэд шаардагдах температур нь 29 хэмээс бага зэрэг өндөр байдаг тул үүнийг алган дээр барихад хангалттай. Хэсэг хугацааны дараа, эхэндээ хатуу материалтаны нүдний өмнө хайлж эхэлдэг.

Галлиумыг хатууруулах замаар нэлээд сонирхолтой туршилт хийж болно. Үзүүлсэн металл нь хатуурах явцад өргөжих хандлагатай байдаг. Учир нь сонирхолтой туршлагашингэн галийг шилэн саванд хийхэд хангалттай. Дараа нь та савыг хөргөж эхлэх хэрэгтэй. Хэсэг хугацааны дараа та бөмбөлөгт металлын талстууд хэрхэн үүсч эхэлснийг анзаарч болно. Шингэн төлөвт байгаа материалын онцлог шинж чанар нь мөнгөн өнгөнөөс ялгаатай нь тэдгээр нь цэнхэр өнгөтэй болно. Хэрэв хөргөлтийг зогсоохгүй бол талстжсан галли нь эцэстээ шилэн хөөсийг хагарах болно.

Эцэст нь

Тиймээс бид гарт ямар металл хайлж байгааг олж мэдсэн. Өнөөдөр галлиумыг дамжуулах зорилгоор худалдаанд гаргаж болно өөрийн туршлага. Гэсэн хэдий ч материалыг маш болгоомжтой харьцах ёстой. Хатуу галли нь хоргүй байдаг. Гэсэн хэдий ч шингэн хэлбэрээр материалтай удаан хугацаагаар харьцах нь амьсгалын замын саатал, мөчний саажилт, хүн комд орох хүртэл эрүүл мэндэд хамгийн их таамаглаагүй үр дагаварт хүргэдэг.

Галлиум

Галлиумнь атомын дугаар 31. Хөнгөн металлын бүлэгт хамаарах химийн элемент бөгөөд “Ga” тэмдгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. Галлиумд цэвэр хэлбэрбайгальд байдаггүй ч түүний нэгдлүүд боксит, цайрын хүдэрт маш бага хэмжээгээр агуулагддаг. Галлий бол зөөлөн, уян хатан, мөнгөлөг металл юм. At бага температурхатуу төлөвт байгаа боловч өрөөний температураас (29.8 ° C) ихгүй температурт аль хэдийн хайлдаг. Галийн халбага аяга халуун цайнд хэрхэн хайлдагийг доорх видеоноос харж болно.

1. Элементийг 1875 онд нээснээс эхлээд хагас дамжуулагчийн эрин гартал галлиумыг голчлон бага хайлдаг хайлш үүсгэхэд ашиглаж байжээ.

2. Одоогоор бүх галийг микроэлектроникт ашиглаж байна.

3. Элементийн гол нэгдэл болох галлийн арсенидийг богино долгионы хэлхээ болон хэт улаан туяаны хэрэглээнд ашигладаг.

4. Цэнхэр, хэт ягаан туяаны мужид хагас дамжуулагч лазер болон LED-ийг бүтээхэд галлийн нитридыг бага ашигладаг.

5. Галлид шинжлэх ухаан байхгүй биологийн үүрэг. Гэхдээ галлийн нэгдлүүд болон төмрийн давс нь ижил төстэй үйл ажиллагаа явуулдаг биологийн системүүд, Галийн ионууд нь ихэвчлэн эмнэлгийн хэрэглээнд төмрийн ионуудыг орлуулдаг.

6. Одоо галли агуулсан эм, радиофармацевтикууд бий болсон.

Хими

Галлиум №31

галлийн дэд бүлэг. Галли (4-10~4%) - индий (2-10~6) - талли (8-10-7) цувралын дэлхийн царцдас дахь энэ дэд бүлгийн гишүүн бүрийн агууламж буурч байна. Гурван "элементүүд нь маш их тархсан байдаг бөгөөд зарим эрдэс хэлбэрээр байх нь тэдний хувьд ердийн зүйл биш юм. Харин тэдгээрийн нэгдлүүдийн бага зэргийн хольц нь олон металлын хүдэр агуулдаг. Га, In, Ti-ийг боловсруулах явцад хаягдлаас гаргаж авдаг. ийм хүдэр .
Чөлөөт төлөвт галли, индий, талли нь мөнгөн цагаан металл юм. Тэдний хамгийн чухал тогтмолуудыг доор харьцуулав.
Ga InTl

Галлийн физик шинж чанар

Нягт, г/cjH3 5.9 7.3 11.9
Хайлах цэг, °С. . . 30 157 304
Буцлах цэг, °С... . 2200 2020 1475
Цахилгаан дамжуулах чанар (Hg = 1) . . 2 11 6

Хатуугаар галлийхар тугалга ойрхон, In болон Ti - бүр зөөлөн 6-13.
Хуурай агаарт галли, индий өөрчлөгддөггүй, талли нь ислийн саарал хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Халах үед бүх гурван элемент нь хүчилтөрөгч, хүхэртэй хүчтэй нийлдэг. Тэд хлор, бромтой ердийн температурт, иодтой зөвхөн халах үед харилцан үйлчилдэг. Төмрийн ойролцоо хэд хэдэн хүчдэлд байрлах ба Ga, In, Ti нь хүчилд уусдаг.14 '15
Галли ба индий хоёрын ердийн валент нь гурав юм. Талли нь гурван ба моноваленттай деривативуудыг өгдөг. арван найман
Галлийн исэл ба түүний аналогууд - цагаан Ga 2 O 3, шар 1p203 ба хүрэн T1203 нь усанд уусдаггүй - харгалзах гидроксид E (OH) 3 (давсаас авч болно) нь усанд уусдаггүй желатин хурдас юм. гэхдээ хүчилд уусдаг. Га ба Ин-ийн цагаан гидроксид нь алюминаттай төстэй галлат ба индат үүсгэдэг хүчтэй шүлтийн уусмалд уусдаг. Тиймээс тэдгээр нь амфотер шинж чанартай бөгөөд хүчиллэг шинж чанар нь Al(OH) 3-аас 1p(OH) 3-т бага, Ga(OH) 3-т илүү хүчтэй байдаг. Тиймээс хүчтэй шүлтүүдээс гадна Ga (OH) 3 нь уусдаг хүчтэй шийдлүүд NH4OH. Харин эсрэгээр улаан хүрэн Ti(OH) 3 нь шүлтлэгт уусдаггүй.
Ga"" ба In" ионууд нь өнгөгүй, Ti" ион нь шаргал өнгөтэй. Тэдгээрээс гаргаж авсан ихэнх хүчлүүдийн давс нь усанд сайн уусдаг боловч маш их гидролизд ордог; Сул хүчлүүдийн уусдаг давсуудаас ихэнх нь бараг бүрэн гидролизд ордог. Га ба In бага валентын деривативууд нь тэдний хувьд ердийн зүйл биш боловч таллийн хувьд хамгийн онцлог нь моноваленттай нэгдлүүд юм. Тиймээс T13+ давс нь исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг.

Талийн исэл (T120) нь өндөр температурт элементүүдийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг. Энэ нь хар гигроскопийн нунтаг юм. Устай хамт таллийн исэл нь шар азотын исэл (T10H) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь халах үед усыг амархан салгаж, T120 руу буцдаг.
Таллийн оксидын гидрат нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд хүчтэй суурь юм. Түүний үүсгэсэн давс нь ихэвчлэн өнгөгүй ба
усгүйгээр талсжих. Хлорид, бромид, иодид нь бараг уусдаггүй, гэхдээ бусад зарим давс нь усанд уусдаг. Гидролизийн улмаас дурын TiOH ба сул хүчлүүд нь уусмал дахь шүлтлэг урвал үүсгэдэг. Хүчтэй исэлдүүлэгч бодисын нөлөөн дор (жишээлбэл, хлорын ус) нэг валент талли нь гурван валент хүртэл исэлддэг.57-66
Элементүүд болон тэдгээрийн нэгдлүүдийн химийн шинж чанарын хувьд галлийн дэд бүлэг нь германий дэд бүлэгтэй олон талаараа төстэй.Тиймээс Ge, Ga-ийн хувьд өндөр валент нь илүү тогтвортой, Pb, T1-ийн хувьд бага, химийн Ge-Sn-Pb ба Ga-In-Ti цувралын гидроксидын шинж чанар нь ижил төрлийн өөрчлөлтүүд юм.Заримдаа илүү нарийн "ижил төстэй шинж чанарууд, жишээлбэл, галидын (Cl, Br, I) давсны уусах чадвар бага байдаг. Pbn ба Ti хоёрын аль алиных нь хувьд. Энэ бүхний хувьд хоёр дэд бүлгийн элементүүдийн хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа байдаг (хэсэгчлэн тэдгээрийн өөр өөр валентаас шалтгаалж): Ga ба түүний аналоги гидроксидын хүчиллэг шинж чанар нь харгалзах элементүүдээс хамаагүй бага тод илэрдэг. германий дэд бүлгийн, PbF 2-ээс ялгаатай нь талли фтор нь маш сайн уусдаг гэх мэт.

Галийн нэмэлт

Хэлэлцэж буй дэд бүлгийн бүх гурван гишүүнийг спектроскоп ашиглан нээсэн: 1 таллий - 1861 онд, индий - 1863 онд, галли - 1875 онд. Эдгээр элементүүдийн сүүлчийнх нь нээлт болохоос 4 жилийн өмнө Д.И.Менделеев (VI §) урьдчилан таамаглаж, дүрсэлсэн байдаг. 1). Байгалийн галли нь массын тоо 69 (60.2%) ба 71 (39.8) изотопуудаас бүрддэг; индий-113 (4.3) ба 115 (95.7); талли - 203 (29.5) ба 205 (70.5%).
Үндсэн төлөвт галлийн дэд бүлгийн элементүүдийн атомууд нь гадаад электрон бүрхүүлийн бүтэцтэй 4s2 34p (Ga), 5s25p (In), 6s26p (Tl) бөгөөд нэг валент, i ) ккал/г-атом юм. Дараалсан иончлолын энерги нь 6.00; 20.51; Ga хувьд 30.70; 5.785; 18.86; 28.03 нь In: 6.106; 20.42; T1-ийн хувьд 29.8 эВ. Таллийн атомын электронтой харьцах харьцаа нь 12 ккал/г-атом гэж тооцогддог.
Галлийн хувьд ховор эрдсийн галлитыг (CuGaS 2) мэддэг. Энэ элементийн ул мөр нь цайрын хүдэрт байнга олддог. Үүний нэлээд их хэмжээгээр: E (1.5% хүртэл) заримын үнсэнд олдсон. чулуун нүүрс. Гэсэн хэдий ч гол түүхий эд нь аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлгалли нь ихэвчлэн бага хэмжээний хольц (0.1% хүртэл) агуулсан бокситоор үйлчилдэг. Энэ нь байгалийн бокситыг арилжааны хөнгөн цагаан исэл болгон боловсруулах завсрын бүтээгдэхүүн болох шүлтлэг шингэнээс электролизийн аргаар гаргаж авдаг. Жилийн дэлхийн галлийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ хэдхэн тонн хэвээр байгаа боловч мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой.
Индиумыг хүхрийн хүдрийн Zn, Pb, Cu зэрэг цогц боловсруулалтанд голчлон дайвар бүтээгдэхүүн болгон авдаг. Түүний жилийн дэлхийн үйлдвэрлэл хэдэн арван тонн байдаг.
Талли нь голчлон пиритэд (FeS2) төвлөрдөг. Тиймээс хүхрийн хүчлийн үйлдвэрлэлийн лаг нь энэ элементийг олж авахад сайн түүхий эд болдог. Таллийн жилийн дэлхийн үйлдвэрлэл Энэтхэгийнхээс бага боловч хэдэн арван тонн байдаг.
Ga, In, T1-ийг чөлөөт төлөвт тусгаарлахын тулд тэдгээрийн давсны уусмалын электролиз эсвэл устөрөгчийн урсгал дахь ислийн улайслыг ашигладаг. Металлын хайлах, ууршуулах дулаан нь дараах утгатай байна: 1.3 ба 61 (Ga), 0.8 ба 54 (In), 1.0 ба 39 ккал/г-атом (T1). Тэдний сублимацийн дулаан (25 ° C-д) 65 (Ga), 57 (In), 43 ккал/г-атом (T1) байна. Хосоор нь авч үзвэл бүх гурван элемент нь бараг зөвхөн нэг атомын молекулуудаас бүрддэг.
Галлийн болор тор нь бие даасан атомууд биш (металлуудын хувьд ердийнх шиг), харин хоёр атомт молекулууд (rf = 2.48A) үүсдэг. Энэ нь молекул ба металл бүтэц зэрэгцэн орших сонирхолтой тохиолдол юм (III § 8). Га2 молекулууд нь шингэн галлид мөн хадгалагддаг бөгөөд нягт нь (6.1 г/см) нь хатуу металлынхаас их байдаг (ус ба висмуттай ижил төстэй). Даралтын өсөлт нь галлийн хайлах цэгийн бууралт дагалддаг. Өндөр даралтын үед ердийн өөрчлөлтөөс (Гал) гадна түүний өөр хоёр хэлбэр байгаа нь тогтоогдсон. Гурвалсан цэгүүд (шингэн фазтай) Гал - Галл 12 мянган атм ба 3 ° C, Галл - Галл - 30 мянган атм ба 45 ° C байна.
Галлиум нь гипотермид маш их өртөмтгий бөгөөд үүнийг шингэн төлөвт -40 хэм хүртэл хадгалах боломжтой байв. Хэт хөргөсөн хайлмалын хурдан талсжилтыг олон удаа давтах нь галийг цэвэршүүлэх арга болж чадна. Маш цэвэр төлөвт (99.999%) электролитийн аргаар цэвэршүүлэх, түүнчлэн болгоомжтой цэвэршүүлсэн GaCl3-ийн устөрөгчийг багасгах замаар олж авсан. өндөр онообуцлах цэг ба халаахад жигд тэлэлт нь галлиумыг өндөр температурт термометрийг дүүргэх үнэ цэнэтэй материал болгодог. Мөнгөн устай гаднаасаа төстэй хэдий ч хоёр металлын харилцан уусах чадвар харьцангуй бага (10-аас 95 ° C-ийн хооронд, энэ нь м.у.б. Ga хувьд 2.4-6.1 атомын хувь, Hg-д 1.3-3.8 атомын хувь хооронд хэлбэлздэг. ). Мөнгөн уснаас ялгаатай нь шингэн галли нь уусдаггүй шүлтлэг металлуудмөн олон металл бус гадаргууг сайн норгодог. Ялангуяа энэ нь шилэнд хамаатай бөгөөд гэрлийг хүчтэй тусгадаг толь авах боломжтой галлиумд хамаатай (гэхдээ индий хольц агуулаагүй маш цэвэр галли нь шилийг чийгшүүлдэггүй гэсэн шинж тэмдэг байдаг). Заримдаа радио хэлхээг хурдан олж авахын тулд хуванцар суурь дээр галлиумыг хуримтлуулахад ашигладаг. Шүдний ломбод 88% Ga, 12% Sn хайлш 15°С-т хайлдаг ба бусад зарим хайлшийг галли (жишээ нь 61.5% Bi, 37.2% Sn, 1.3% Ga) агуулсан хайлшийг санал болгосон. Тэд температурын хувьд эзлэхүүнээ өөрчилдөггүй, сайн барьдаг. Галлиумыг вакуум технологид хавхлагын битүүмжлэл болгон ашиглаж болно. Гэсэн хэдий ч өндөр температурт шил болон олон металлын аль алинд нь түрэмгий байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй.
Галийн үйлдвэрлэлийг өргөжүүлэх боломжтой байгаатай холбогдуулан энэ нь болж байна бодит асуудалЭнэ элемент ба түүний нэгдлүүдийг шингээх (өөрөөр хэлбэл дадлагаар эзэмших) шаардлагатай байдаг судалгааны ажилгазар нутгаа хайх зохистой хэрэглээ. Галийн тухай тойм нийтлэл, монографи байдаг.
Индий шахах чадвар нь хөнгөн цагааныхаас арай өндөр байдаг (10 мянган атм, эзэлхүүн нь анхныхаас 0.84). Даралт ихсэх тусам түүний цахилгаан эсэргүүцэл буурч (70,000 атм дахь анхны утгын 0.5 хүртэл), хайлах цэг (65,000 атм-д 400 ° C хүртэл) нэмэгддэг. Металл индий саваанууд нь нугалахад цавчих шиг няцдаг. Цаасан дээр харанхуй зураас үлдээдэг. Индийн чухал хэрэглээ нь германий хувьсах гүйдлийн шулуутгагчийг үйлдвэрлэхтэй холбоотой юм (X § 6 нэмэлт. 15). Уусах чадвартай тул холхивч дээр тослох материалын үүрэг гүйцэтгэдэг.
Зэсийн хайлш руу бага хэмжээний индий оруулах нь үйл ажиллагааны эсэргүүцлийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. далайн усМөнгөнд индий нэмснээр түүний гялалзсан байдлыг сайжруулж, агаарт бүдгэрэхээс сэргийлдэг. Индий нэмсэнээр шүдний ломбоны хайлш нь хүч чадлыг нэмэгдүүлдэг. Бусад металлын электролитийн индий бүрэх нь тэдгээрийг зэврэлтээс хамгаалдаг. Цагаан тугалгатай индийн хайлш (массаар 1:1) шилийг шил эсвэл металлаар сайн гагнаж, 24% In, 76% Ga-ийн хайлш нь 16 ° C-д хайлдаг. 47 ° C-т хайлдаг хайлш 18.1% In 41.0 - Bi, 22.1 - Pb, 10.6 - Sn ба 8.2 - Cd нь ясны нарийн төвөгтэй хугарал (гипс биш) эмчилгээнд хэрэглэдэг. Индийн химийн тухай монографи байдаг
Таллийн шахалт нь индийтэй ойролцоогоор ижил боловч хоёр аллотроп өөрчлөлт (зургаан өнцөгт ба куб) мэдэгдэж байгаа бөгөөд тэдгээрийн хоорондох шилжилтийн цэг нь 235 ° C байна. Доод өндөр даралтөөр нэг гарч ирдэг. Гурван хэлбэрийн гурвалсан цэг нь 37 мянган атм, 110 хэмд оршдог. Энэ даралт нь металлын цахилгаан эсэргүүцэл 1.5 дахин огцом буурсантай тохирч байна (энэ нь 70 мянган атм-д ердийнхөөс 0.3 орчим байна). 90,000 атм даралтын дор таллийн гурав дахь хэлбэр нь 650 хэмд хайлдаг.
Таллийг ихэвчлэн хүчилд тэсвэртэй цагаан тугалга, хар тугалгатай хайлш үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Ялангуяа 70% Pb, 20% Sn, 10% T1 хайлшны найрлага нь хүхрийн, давсны болон азотын хүчлүүдийн хольцын үйл ажиллагааг сайн тэсвэрлэдэг. Таллийн тухай монографи байдаг.
Усны хувьд галли ба авсаархан индий нь тогтвортой байдаг бол талли нь агаартай байх үед гадаргуугаас аажмаар устдаг. FROM азотын хүчилгалли нь удаан, харин талли нь маш хүчтэй урвалд ордог. Үүний эсрэгээр хүхрийн, ялангуяа давсны хүчил нь Ga, In-ийг амархан уусгадаг бол T1 нь тэдэнтэй илүү удаан харьцдаг (энэ нь үүсдэг тул хамгаалалтын хальсуусдаггүй давс). Хүчтэй шүлтийн уусмал нь галийг амархан уусгаж, индийд удаанаар үйлчилдэг ба таллитай урвалд ордоггүй. Галли нь мөн NH4OH-д мэдэгдэхүйц уусдаг. Бүх гурван элементийн дэгдэмхий нэгдлүүд нь өнгөгүй дөлийг өвөрмөц өнгөөр буддаг: Ga - хар ягаан өнгөтэй (L. \u003d 4171 A), нүдэнд бараг мэдрэгддэггүй, In - хар хөх өнгөтэй (L, \u003d 4511 A), T1 - маргад ногоон өнгөтэй (A, \u003d \u003d 5351 A).
Галли, индий нь хортой биш юм шиг санагддаг. Харин эсрэгээр талли нь маш хортой бөгөөд үйл ажиллагааны шинж чанараараа Pb, As-тай төстэй байдаг. Тэр цохидог мэдрэлийн систем, хоол боловсруулах зам, бөөр. Шинж тэмдэг хурц хордлогонэн даруй гарч ирэхгүй, гэхдээ 12-20 цагийн дараа. Аажмаар хөгжиж буй архаг хордлого(арьсыг оруулаад) юуны түрүүнд сэрэл, нойрны хямрал байдаг. Анагаах ухаанд таллийн бэлдмэлийг үсийг арилгахад ашигладаг (хаг гэх мэт). Таллийн давс нь гэрэлтэх хугацааг уртасгадаг бодис болгон гэрэлтүүлэгч найрлагад хэрэглэхийг олсон. Тэд бас гарч ирэв сайн эмхулгана, хархны эсрэг.
Хүчдэлийн цувралд галли нь Zn ба Fe хоёрын хооронд байрладаг бол индий, талли нь Fe ба Sn хооронд байрладаг. E + 3 + Ze = E схемийн дагуу Ga ба In шилжилтүүд нь хэвийн потенциалтай тохирч байна: -0.56 ба -0.33 В (хүчиллэг орчинд) эсвэл -1.2 ба -1.0 В (шүлтлэг орчинд). Талли нь хүчлийн нөлөөгөөр нэг валент төлөвт хувирдаг (хэвийн потенциал -0.34 В). T1 + 3 + 2e \u003d T1 + шилжилт нь хүчиллэг орчинд + 1.28 В эсвэл шүлтлэг орчинд + 0.02 В-ийн хэвийн потенциалаар тодорхойлогддог.
Галийн E203 исэл ба түүний аналогуудын үүсэх дулаан нь 260 (Ga), 221 (In), 93 ккал/моль (T1) цувралын дагуу буурдаг. Агаарт халах үед галли нь зөвхөн GaO хүртэл исэлддэг. Тиймээс Ga203-ийг ихэвчлэн Ga (OH) h-ийн усгүйжүүлэлтээр олж авдаг. .Инди нь агаарт халаахад ln203, талли нь T1203, T120-ийн холимог үүсгэдэг. агуу контентоксид их байх тусам температур бага байна. T1203 хүртэл талли нь озоны нөлөөгөөр исэлдэж болно.
E2O3 оксидын хүчил дэх уусах чадвар Ga - In - Tl цувралын дагуу нэмэгддэг. Үүнтэй ижил цувралд элемент ба хүчилтөрөгчийн хоорондох холболтын бат бөх чанар буурдаг: Ga2O3 нь 1795 ° C-т задралгүйгээр хайлдаг, ln203 нь зөвхөн 850 ° C-аас дээш температурт ln304 болж хувирдаг бөгөөд нарийн хуваагдсан T1203 нь хүчилтөрөгчийг 90 ° орчимд салгаж эхэлдэг. C. Гэсэн хэдий ч T1203-ийг T120 болгон бүрэн хувиргахад хамаагүй өндөр температур шаардлагатай. Хүчилтөрөгчийн илүүдэл даралтын дор In203 нь 1910°C-т хайлдаг бол T1203 нь 716°C-т хайлдаг.
E2O3 + ZH20 = 2E(OH)3 схемийн дагуу ислийн гидратжуулалтын дулаан нь +22 ккал (Ga), +1 (In) ба -45 (T1) байна. Үүний дагуу усыг гидроксидоор салгах хялбар байдал нь Га-аас T1 хүртэл нэмэгддэг: хэрэв Ga (OH) 3 нь зөвхөн шохойжсон үед бүрэн усгүйждэг бол T1 (OH) 3 нь шингэний доор зогсож байсан ч T1203 руу шилждэг. тусгаарлагдсан байв.
Галийн давсны хүчиллэг уусмалыг саармагжуулах үед түүний гидроксид нь ойролцоогоор рН = 3-4 хооронд тунадас үүсгэдэг. Шинэхэн тунадасжсан Ga(OH)3 нь аммиакийн хүчтэй уусмалд маш сайн уусдаг боловч хөгшрөх тусам уусах чанар нь улам бүр буурдаг. Түүний изоэлектрик цэг нь рН = 6.8, PR = 2 10~37 байна. lp(OH)3-ийн хувьд PR = 1 10-31, T1(OH)3-ийн хувьд - 1 10~45 байна.
Хүчиллэг ба үндсэн төрлүүдийн дагуу Ga (OH) 3-ийн хоёр ба гурав дахь диссоциацийн тогтмолуудын хувьд дараахь утгыг тодорхойлсон.

H3Ga03 /C2 = 5-10_I K3 = 2-10-12
Ga(OH)3 K2“2. Yu-P / Nz \u003d 4 -10 12
Тиймээс галлийн гидроксид нь хамгийн тохиромжтой амфотерит байдалд маш ойрхон электролитийн тохиолдол юм.

Галлийн гидроксид ба түүний аналогуудын хүчиллэг шинж чанарын ялгаа нь хүчтэй шүлтлэг (NaOH, KOH) уусмалуудтай харилцан үйлчлэхэд тодорхой илэрдэг. Галийн гидроксид нь амархан уусдаг бөгөөд энэ нь уусмал болон хатуу төлөвт тогтвортой байдаг М төрлийн галлат үүсгэдэг. Халах үед тэд амархан ус алдаж (Na давс - 120, K давс - 137 ° C) ба MGa02 төрлийн харгалзах усгүй давс руу ордог. Галлатуудын уусмалаас гаргаж авсан хоёр валент металууд (Ca, Sr) нь өөр төрлөөр тодорхойлогддог - M3 ■ 2H20 бөгөөд тэдгээр нь бараг уусдаггүй. Тэдгээр нь усаар бүрэн гидролиз болдог.
Таллийн гидроксид нь хүчтэй шүлтлэгээр амархан пептизаци хийдэг (сөрөг уусмал үүсгэдэг), гэхдээ тэдгээрт уусдаггүй бөгөөд таллат үүсгэдэггүй. Галлийн дэд бүлгийн бүх гурван элементийн хувьд хуурай аргаар (оксидыг харгалзах карбонатуудтай нэгтгэх замаар) ME02 төрлийн деривативуудыг олж авсан. Гэсэн хэдий ч таллийн хувьд тэдгээр нь ислийн холимог болж хувирсан.
1. Ga3+, In3*, T13* ионуудын үр дүнтэй радиус нь тус бүр 0.62, 0.92, 1.05 А байна.Усан орчинд тэдгээр нь зургаан усны молекулаар шууд хүрээлэгдсэн байдаг. Ийм гидратжуулсан ионууд нь E(OH2)a T * E (OH2)5 OH + H схемийн дагуу тодорхой хэмжээгээр хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн диссоциацийн тогтмолыг 3 ■ 10-3 ° (Ga) ба 2 10-4 (In) гэж тооцдог. .
2. Ga3+, In3* ба T13*'-ийн галидын давс нь ерөнхийдөө A13*-ийн харгалзах давстай төстэй. Фторидуудаас гадна тэдгээр нь харьцангуй хайлдаг бөгөөд зөвхөн усанд төдийгүй олон тооны органик уусгагчдад амархан уусдаг. Эдгээрээс зөвхөн шаргал Gal3 будсан байна
Тэрээр үелэх хуулиа боловсруулж, үелэх хүснэгтийг эмхэтгэсэн бөгөөд олон металлыг шинжлэх ухаан хараахан мэдэгдээгүй байв.

Гэсэн хэдий ч энэ нь химичийг үелэх системээ байгуулахад саад болоогүй бөгөөд хараахан нээгдээгүй элементүүдийн хоосон эсүүдийг үлдээжээ. Удалгүй эдгээр "хоосон толбо" дүүрсэн. Менделеевийн таамагласан ийм элементүүдийн нэгийг өнөөдөр хэлэлцэх болно.

Уулзах: галли, хүснэгтийн 31-р тоо. Гурав дахь бүлэг нь хөнгөн цагаан, цахиуртай төстэй шинж чанараараа бага хайлдаг металл юм. Менделеев энэ металлын шинж чанарыг хангалттай нарийвчлан тайлбарлаад зогсохгүй түүний атомын жинг бараг 100% нарийвчлалтайгаар зааж өгсөн.

Нэрийн нээлт ба гарал үүсэл

Францын химич Пол Эмиль Лекок де Бойсбодран галлиумыг олж, энгийн бодис болгон тусгаарласан. Энэ нь 1875 онд эрдэмтэн Пиренейгээс авчирсан цайрын хольцын дээжийг судалж байх үед болсон юм. Судалгааг спектроскопийн аргаар хийсэн бөгөөд эрдэмтэн хүдрийн спектрт нил ягаан өнгийн зураасыг анзаарсан нь ашигт малтмалд үл мэдэгдэх элемент байгааг илтгэнэ.

Элементийг цэвэр хэлбэрээр нь тусгаарлахын тулд хүдэр дэх агууламж нь 0.1% -иас бага байсан тул маш их ажил шаардсан. Эцэст нь Лекок де Бойсбаудран 0.1 граммаас бага хэмжээний цэвэр бодис авч, судалж чаджээ. Франц хүний нээсэн элемент нь олон талаараа цайртай төстэй шинж чанартай байв.

Дээр дараагийн уулзалт 1875 оны 9-р сарын 20-нд болсон Парисын Шинжлэх Ухааны Академи Лекок де Бойсбаудраны захидлыг уншиж, шинэ элемент нээж, түүний шинж чанарыг судалжээ. Мөн химич түүний хэлснээр шинээр нээсэн элементийг Францыг хүндэтгэн нэрлэсэн гэж мэдэгджээ Латин нэр- Галлиа (Галлиа).

Менделеев энэхүү нээлтийн тухай нийтэлсэн тайланг уншихдаа шинэ элементийн шинж чанарын тодорхойлолт нь түүний урьд нь таамаглаж байсан экаалюминий тодорхойлолттой бараг яг таарч байгааг тэмдэглэв. Менделеев энэ тухай Лекок де Бойсбаудранд мэдээлэхдээ удаан байсангүй, шинэ металлын нягтыг буруу тодорхойлсон бөгөөд 4,7 г/см3 биш 5,9-6,0 байх ёстойг онцолсон байна. Нарийвчилсан шалгалт нь Менделеевийн зөв болохыг харуулсан.

Галийн олборлолт

Байгальд галли нь том орд үүсгэдэггүй. Зарим ашигт малтмалын хувьд галли нь харьцангуй том хэмжээтэй байдаг (энэ металлын хувьд): анар, сфалерит, турмалин, бериллер, хээрийн жонш, нефелин.

Галлийн хамгийн баялаг эх үүсвэр нь 0.5-0.7% галли агуулсан байж болох зэсийн сульфидаас бүрдэх хүдэр болох германит эрдэс юм. Үүнээс гадна боксит, нефелин боловсруулах явцад галлийг олж авдаг. Мөн энэ металлыг полиметалл хүдэр, нүүрс боловсруулах замаар олж авч болно.

Бохирдсон галийг усаар угааж, дараа нь сүвэрхэг хавтангаар шүүж, дэгдэмхий хольцыг зайлуулахын тулд вакуум дор халаана. Өндөр цэвэршилттэй галлийг авахын тулд химийн (давс хоорондын урвал), цахилгаан химийн (ууссан электролиз) болон физик (задрал) аргыг ашигладаг.

Галли олборлож буй ордууд нь ихэвчлэн Баруун өмнөд Африкт, мөн Орос, ТУХН-ийн зарим орнуудад байдаг.

галлийн шинж чанар

Галлий бол зөөлөн, уян хатан, мөнгөлөг металл юм. Бага температурт энэ нь хатуу төлөвт байдаг боловч өрөөний температураас (29.8 ° C) арай өндөр температурт аль хэдийн хайлдаг.

Ерөнхийдөө энэ металлын шингэн төлөв байдлын температурын өргөн хүрээ (30-аас 2230 хэм хүртэл) нь галлийн нэг онцлог шинж юм. Химийн шинж чанаргалли нь хөнгөн цагааны шинж чанартай ойролцоо байдаг. Уусах чадвартай тул галлийг хуванцар уутанд хийж тээвэрлэдэг.

Хагас дамжуулагч гарч ирэхээс өмнө галийг бага хайлдаг хайлш үүсгэхэд ашигладаг байсан. Өнөөдөр галлиумыг хагас дамжуулагчийн нэг хэсэг болгон микроэлектроникт голчлон ашигладаг. Галийн нитридыг цэнхэр, хэт ягаан туяаны мужид хагас дамжуулагч лазер, LED бүтээхэд ашигладаг.

Галли бол маш сайн тосолгооны материал юм. Галли ба никель, галли, скандийн үндсэн дээр практикийн хувьд маш чухал металл цавуу бий болсон. Галийн металыг мөн өндөр температурыг хэмжих кварцын термометрийг дүүргэж, мөнгөн усыг энэ металлаар солиход ашигладаг. Энэ нь галлид илүү их агууламжтай байдагтай холбоотой юм өндөр температурмөнгөн устай харьцуулахад буцалгах.

Галлиум нь хамгийн их байдаг үнэтэй металлууд. Тэгэхээр 2005 онд нэг тонн галли дэлхийн зах зээл дээр 1.2 сая ам.долларын үнэтэй байв. Түүнтэй холбогдуулан өндөр үнэЭнэ металлын хэрэгцээ маш их байгаа тул хөнгөн цагааны үйлдвэрлэл, нүүрсийг шингэн түлш болгон боловсруулахад бүрэн олборлолтыг бий болгох нь маш чухал юм.

Энэ нийтлэлийг найзуудтайгаа хуваалцаарай:

Үүнтэй төстэй нийтлэлүүд