性質および化学反応

 青みを帯びた銀白色の軟らかい金属元素であり、融点が水銀、セシウムに次いで低く手で握れば体温で融解する。塩酸および希硫酸に徐々に溶解し、熱濃水酸化ナトリウム水溶液にも徐々に水素を発生して溶解する。
 アルミニウムと異なり、アルカリ性でヒドロキシ錯体水溶液Na3[Ga(OH)6]から電気分解により陰極に金属を析出させることが可能である。

塩酸との反応 2Ga + 6HCl → 2GaCl3 + 3H2
希硫酸との反応 2Ga + 3H2SO4 → Ga2(SO4)3 + 3H2
水酸化ナトリウム水溶液との反応 2Ga + 6NaOH + 6H2O → 2Na3[Ga(OH)6] + 3H2
陰極のアルカリ水溶液中からの金属析出 [Ga(OH)6]3-aq + 3e- → Ga(s) + 6OH-aq

ガリウムの単体

自然界における存在

 アルミニウム鉱物中にアルミニウムの一部を置換して含まれている。閃亜鉛鉱中にも亜鉛の一部を置換して存在し、亜鉛製錬の際の煤煙などから回収されていが、ガリウムを主成分として含む鉱物が存在しないため、高価である。

工業的用途

 ガリウムヒ素GaAsはゲルマニウムに類似した半導体で優れた特性を有するため各種電子部品に用いられる。インジウムとの合金は室温でも液体の低融点合金であり、純粋な金属も液体の範囲が広いことから高温域を測定する温度計などに用いられる。

主な化合物

Ga2O3 酸化ガリウム Gallium Oxide
GaN 窒化ガリウム Gallium Nitride
GaAs ヒ化ガリウム Gallium Arsenide



電子配置
1s22s22p63s23p63d104s24p1
[Ar]3d104s24p1
第一イオン化エネルギー
578.8 kJ/mol
5.999 eV
電子親和力
29 kJ/mol
0.30 eV
密度
5.904 g/cm3 (29.6℃)
結晶格子
斜方格子( ) a=4.496Å, b=4.517Å, c=7.640Å
熱容量Cp(比熱)25℃
25.86 J/mol K (0.0886 cal/g K)
融点
29.78℃
沸点
2403℃
地殻中存在比
15 ppm
海水中存在比
0.03 ppb
大気中存在比
-
宇宙存在比(Si=106)
37.8


同位体
核種
相対質量
スピンパリティー
半減期
天然存在比
壊変
66Ga

65.93158901

0+
9.49 hr
-
β+56.5, EC43.5
67Ga

66.928201703

3/2-
3.2612 d
-
EC
68Ga

67.927980084

1+
1.127 hr
-
β+90, EC10
69Ga

68.925573587

3/2-
stable
60.108%
-
71Ga

70.924701349

3/2-
stable
39.892%
-
72Ga

71.926366268

3-
14.10 hr
-
β-
73Ga

72.925174682

3/2-
4.86 hr
-
β-


n
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Uub
Uut
Uuq
Uup
Uuh
Uus
Uuo
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr



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