Gálio

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O gálio ) é um elemento químico de símbolo Ga , de número atômico 31 ( 31 prótons e 31 elétrons ) e de massa atómica igual a 69,7 uma. É um metal pertencente ao grupo 13 ( 3A ) da classificação periódica dos elementos. À temperatura ambiente encontra-se no estado líquido.

Foi descoberto em 1875 por Lecoq de Boisbaudran. Na forma metálica é utilizado para a produção de espelhos, ligas metálicas de baixos pontos de fusão e termômetro. O seu composto arsenieto de gálio é empregado na produção de circuitos integrados e diodos.

Zinco - Gálio - Germânio
Al Ga In
	Tabela periódica

Geral

Nome, símbolo, número

Gálio, Ga, 31

Classe , Série química

Metal , do boro

Grupo, Período, Bloco

13 ( 3 A ), 4 , p

Densidade, Dureza

5904 kg/m³, 1.5

Cor e aparência

branco prateado

Propriedades atómicas

Massa atómica

69,723(1) uma

Raio atómico (calc.)

130 (136) picómetro

Raio covalente

126 pm

Raio de van der Waals

187 pm

Configuração electrónica

[Ar]3d¹⁰ 4s² 4p¹

elétrons por nível de energia

2, 8, 18, 3

Estado de oxidação (óxido)

3 (anfótero)

Propriedades físicas

Sólido

302.91 K (85.57 Â°F)

2477 K (3999 Â°F)

11.80 ×10^-6 m³/mol

Entalpia de vaporização

258.7 kJ/mol

Entalpia de fusão

5.59 kJ/mol

Pressão de vapor

9.31 E-36 Pa at 302.9 K

Velocidade do som

2740 m/s at 293.15 K

Informações diversas

Electronegatividade

1.81 (Escala de Pauling)

Capacidade calorífica

370 J/(kg*K)

Condutividade elétrica

6.78 10⁶/m ohm

Condutividade térmica

40.6 W/(m*K)

1ª Potencial de ionização

578.8 kJ/mol

2ª Potencial de ionização

1979.3 kJ/mol

3ª Potencial de ionização

2963 kJ/mol

4ª Potencial de ionização

6180 kJ/mol

Isótopos mais estáveis

iso	Ab	Meia-vida	MD	ED M eV	PD
⁶⁹Ga	60.1%	Ga é isótopo estável com 38 neutrons
⁷¹Ga	39.9%	Ga é estável com 39 neutrons

unidades SI e CNPT excepto onde indicado

[editar] Características principais

O gálio é um metal mole, grisáceo no estado líquido e prateado brilhante ao solidificar, Quando sólido desagrega a baixas temperaturas pois funde ao redor da temperatura ambiente ( como o césio , mercúrio e rubídio ), inclusive quando colocado nas mãos, devido ao seu baixo ponto de fusão ( 28,76 ºC ). A faixa de temperatura na qual permanece no estado líquido é um dos mais altos entre os metais ( 2174ºC separam seus pontos de fusão e ebulição ) e sua pressão de vapor é baixa mesmo a altas temperaturas. O gálio se expande aproximadamente 3,1% ao solidificar e flota no seu líquido do mesmo modo que o gelo na água.

Apresenta uma forte tendência a permanecer no estado líquido abaixo do seu ponto de fusão, sendo necessário um grão ( pequeno sólido adicionado ao líquido ) para ocorrer a solidificação. A cristalização não produz nenhuma das estruturas cristalinas simples. A fase estável nas condições normais é ortorrômbica com 8 átomos em cada célula unitária, na qual cada átomo apresenta um único átomo na vizinhança a uma distância de 2,44 Å, e com demais seis a 2,83 Å. Nesta estrutura a ligação química formada entre os átomos mais próximos é do tipo covalente sendo a molécula Ga₂ a que realmente forma o retículo cristalino.

Em outras condições de pressão e temperatura se tem encontrado numerosas fases estáveis e metaestáveis diferentes.

O gálio corroi outros metais quando se difunde em suas redes cristalinas

[editar] Aplicações

A principal aplicação do gálio, na forma de arsenieto de gálio, é na construção de circuitos integrados e dispositivos optoeletrônicos como diodos de laser e diodos LED.

Devido ao seu intenso aspecto prateado brilhante e a capacidade de impregnar superfícies de vidro e porcelana é utilisado na construção de espelhos.
Se emprega para dopar materiais semicondutores e construir dispositivos diversos como transístores
Em termômetros de alta temperatura por seu baixo ponto de fusão.
O gálio forma facilmente ligas metálicas com a maioria dos metais produzindo ligas de baixos pontos de fusão.
O isótopo radioactivo Ga-67 é empregado em medicina nuclear como análogo fisiológico do ião Ferro 3+.

[editar] História

O gálio ( do latim Gallia, França ), foi descoberto através da espectroscopia por Lecoq de Boisbaudran em 1875 por seu espectro característico ( duas linhas no ultravioleta ) ao examinar uma blenda de zinco procedente dos Pirineus. No mesmo ano foi isolado pelo próprio Lecoq através do processo de eletrólise do hidróxido numa solução de hidróxido de potássio ( KOH ) dando ao novo elemento o nome do seu país natal: Gallia. Como era do gosto dos cientistas dos finais do século XIX, O descobridor utilizou um jogo de palavras com seu próprio nome para nomear o elemento: gallus significa galo, coq em francês.

Antes da descoberta da maioria das propriedades do elemento, estas já haviam sido previstas e descritas por Mendeleyev —que o chamou de eka-aluminio— baseando-se na posição que este elemento deveria ocupar na tabela periódica.

[editar] Abundância e obtenção

Se tem encontrado traços do metal em minerais como a bauxita, carvão, diáspora, germanita e esfalerita , e como subproduto em processos de obtenção de vários metais.

[editar] Isótopos

Em medicina nuclear se emprega o gálio como elemento traçador ( escaner de galio ) para o diagnóstico de enfermidades inflamatórias ou infecciosas ativas , tumores e abcessos devido ao seu acumulo nos tecidos que apresentam estas patologias. O isótopo Ga-67 é injetado na corrente sanguínea através de uma veia do braço na forma de citrato de gálio. O escaneamento é feito dois ou três minutos após a aplicação para dar tempo que este se acumule nos tecidos afetados. Posteriormente ocorre a sua eliminação pela urina e fezes. A exposição a radiação do gálio é inferior a de outros procedimentos como o raio X ou TAC.

[editar] Precauções

Devido a expansão ao solidificar, o gálio líquido não deve ser armazenado em recipientes rígidos como metálicos ou vidro. Pelo mesmo motivo o recipiente não pode ser completamente com gálio líquido.