Galio

El galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.[1][2]

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31		 Ga
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
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Blanco plateado
Información general
Nombre, símbolo, número Galio, Ga, 31
Serie química Metales del bloque p
Grupo, período, bloque 13, 4, P
Masa atómica 69,723 u
Configuración electrónica [Ar] 4s2 3d10 4p1
Dureza Mohs 1,5
Electrones por nivel 2, 8, 18, 3 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 130 pm
Electronegatividad 1,81 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 136 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 126 pm
Radio de van der Waals 187 pm
Estado(s) de oxidación 3
Óxido Anfótero
1.ª energía de ionización 578,8 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1979,3 kJ/mol
3.ª energía de ionización 2963 kJ/mol
4.ª energía de ionización 6180 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 5904 kg/m3
Punto de fusión 302,9146 K (30 °C)
Punto de ebullición 2477 K (2204 °C)
Entalpía de vaporización 258,7 kJ/mol
Entalpía de fusión 5,59 kJ/mol
Presión de vapor 9,31 × 10-36 Pa a 302,9 K
Varios
Estructura cristalina Ortorrómbica
Calor específico 370 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 6,78 106 S/m
Conductividad térmica 40,6 W/(K·m)
Velocidad del sonido 2740 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del galio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
69Ga60,1%Estable con 38 neutrones
71Ga39,9%Estable con 40 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

Características principales
Cristales de galio

El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido y plateado brillante al solidificar, sólido deleznable a bajas temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la del ambiente como, el cesio, mercurio y rubidio e incluso cuando se sostiene en la mano por su bajo punto de fusión (29,7646 °C). El rango de temperatura en el que permanece líquido es uno de los más altos de los metales (2174 °C separan sus puntos de fusión y ebullición) y la presión de vapor es baja incluso a altas temperaturas. El metal se expande un 3,1% al solidificar y flota en el líquido al igual que el hielo en el agua.

Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajo del punto de fusión (permaneciendo aún en estado líquido) por lo que es necesaria una semilla (un pequeño sólido añadido al líquido) para solidificarlo. La cristalización no se produce en ninguna de las estructuras simples; la fase estable en condiciones normales es ortorrómbica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la que cada átomo solo tiene otro en su vecindad más próxima a una distancia de 2,44 Å y estando los otros seis a 2,83 Å. En esta estructura el enlace químico formado entre los átomos más cercanos es covalente siendo la molécula Ga2 la que realmente forma el entramado cristalino.

A otra presión y temperatura se han encontrado numerosas fases estables y meta estables distintas.

El galio corroe otros metales al difundirse en sus redes cristalinas.

Historia

El galio (del latín Gallia, Francia) fue descubierto mediante espectroscopia por Lecoq de Boisbaudran en 1875 por su característico espectro (dos líneas ultravioletas) al examinar una blenda de zinc procedente de los Pirineos. Ese mismo año lo aisló por electrólisis del hidróxido en una solución de hidróxido potásico (KOH) y le dio el nombre de su país natal Gallia, y el suyo propio por un juego de palabras de los que gustaban a los científicos de finales del siglo XIX ya que gallus significa gallo, coq en francés como su nombre Lecoq.

Antes de su descubrimiento la mayoría de sus propiedades fueron predichas y descritas por Mendeleyev —que lo llamó eka-aluminio— basándose en la posición que debía ocupar el elemento en la tabla periódica.

Abundancia y obtención

Se hallan trazas de este metal en minerales como la bauxita, carbón, diasporo, germanita y esfalerita y es subproducto en los procesos de obtención de varios metales.

Isótopos

En medicina nuclear se emplea el galio como elemento trazador (escáner de galio) para el diagnóstico de enfermedades inflamatorias o infecciosas activas, tumores y abscesos ya que se acumula en los tejidos que sufren dichas patologías. El isótopo Ga-67 se inyecta en el torrente sanguíneo a través de una vena del brazo en la forma de citrato de galio realizándose el escáner 2 o tres días después para dar tiempo a que este se acumule en los tejidos afectados. Posteriormente se elimina principalmente en la orina y las heces. La exposición a la radiación es inferior a la de otros procedimientos como los rayos X o TAC.

Precauciones

Debido a la expansión al solidificar el líquido, no debe almacenarse en recipientes rígidos (metálicos o de vidrio) ni llenarse el recipiente totalmente con galio líquido, ya que podrían romperse con la expansión que presenta este metal.

Propiedades atómicas del galio

La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el galio dentro de la tabla periódica de los elementos, el galio se encuentra en el grupo 13 y periodo 4. El galio tiene una masa atómica de 69,723 u.

Propiedades del galio

El galio pertenece al grupo de elementos metálicos conocido como metales del bloque p que están situados junto a los metaloides o semimetales en la tabla periódica. Este tipo de elementos tienden a ser blandos y presentan puntos de fusión bajos, propiedades que también se pueden atribuir al galio, dado que forma parte de este grupo de elementos.

El estado del galio en su forma natural es sólido. El galio es un elemento químico de aspecto blanco plateado y pertenece al grupo de los metales del bloque p. El número atómico del galio es 31. El símbolo químico del galio es Ga. El punto de fusión del galio es de 302,9146 Kelvin (K) o de 29,7646 grados celsius (°C). El punto de ebullición del galio es de 2477 kelvin o de 2204,85 grados celsius o grados centígrados. La configuración electrónica del galio es [Ar]3d10 4s2 4p1. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma en la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del galio es de 130 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 136 pm, su radio covalente es de 126 pm y su radio de Van der Waals es de 187 pm. El galio tiene un total de 31 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 3 electrones.

Referencias
  1. Garritz, Andoni (1998). Química. Pearson Educación. p. 856. ISBN 978-9-68444-318-1.
  2. Parry, Robert W. (1973). Química: fundamentos experimentales. Reverte. p. 703. ISBN 978-8-42917-466-3.

Enlaces externos
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