Wie viele Valenzelektronen hat Gallium?

Gallium ist das 31. Mitglied des Periodenbaums. Gallium, das Element der Gruppe 13, hat das Symbol „Ga“. Gallium ist in der Lage, mit seinen Valenzelementen Bindungen einzugehen. Dieser Artikel erklärt ausführlich die Valenzelemente für Gallium. Mehr zu diesem Thema erfahren Sie, nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben.

Der französische Chemiker Paul Emile Lecoq de Boisbaudran entdeckte Gallium (1875). Er beobachtete die Hauptspektrallinien des Metalls, während er Material von Zin Blende untersuchte. Bald darauf isolierte er das Metall aus dem Boden und untersuchte seine Eigenschaften. Diese stimmten mit den Vorhersagen des russischen Chemikers Dmitri Iwanowitsch Mendelejew einige Jahre zuvor für Eka-Aluminium (das damals unentdeckte Element zwischen Aluminium und Indium) in seinem Periodensystem überein.

Geschichte und Verwendung

Dmitri Mendeleyev schlug erstmals 1871 vor, dass Gallium existiert, basierend auf Lücken in seinem neu erstellten Periodensystem der Elemente. 1875 entdeckte Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran, ein französischer Chemiker, dass Gallium 1875 spektroskopisch gesehen werden konnte. Lecoq war später in der Lage, eine Lösung von Galliumhydroxid (Ga(OH), ₃ ) in Kaliumhydroxid zu elektrolysieren. Gallium kommt in Diasporen, Sphaleriten, Germanit und Bauxit vor.

Da Gallium bei Raumtemperatur schmilzt, hat es auch eine der längsten Flüssigkeitsreichweiten aller Metalle. Dies macht es zu einer guten Wahl für Hochtemperaturthermometer. Gallium kann mit fast allen Metallen Legierungen bilden und wurde zur Herstellung niedrigschmelzender Legierungen verwendet. Es wird als Halbleiterdotierungsmaterial verwendet und wurde bei der Herstellung von Festkörperartikeln wie Transistoren und Leuchtdioden verwendet. Galliumarsenid oder GaAs kann aus Elektrizität Laserlicht machen. Für den Bau des Gallium-Nutrino-Observatoriums in Italien wurden große Mengen Galliumtrichlorid (GaCl ₃ ) gesammelt. Dieses Observatorium befindet sich in Italien und wurde gebaut, um Neutrinos zu untersuchen, die während der Kernfusion in der Sonne entstehen.

Anwendungen von Gallium

Die vielversprechendste Verwendung von Gallium ist in chemischen Verbindungen vom Typ GaAs/GaP/GaSb. Diese haben Halbleitereigenschaften. Sie können in Hochtemperaturgleichrichtern, Transistoren, Solarzellen und anderen Geräten verwendet werden, bei denen der Photoeffekt in einer Einfangschicht verwendet wird. Aus Gallium lassen sich hochreflektierende optische Spiegel herstellen. Als Ersatz für Quecksilber wurde eine Gallium-Aluminium-Legierung vorgeschlagen. Diese wird als Kathode in medizinischen UV-Lampen verwendet. Für die Herstellung von Hochtemperaturthermometern (600–1300 °C) und Manometern wurden flüssiges Gallium und seine Legierungen vorgeschlagen. Gallium und seine Legierungen werden zur Verwendung als flüssiges Kühlmittel in Kernkraftreaktoren in Betracht gezogen. Dies ist auf die aktive Wechselwirkung von Gallium mit Strukturmaterialien bei Betriebstemperaturen zurückzuführen. Die eutektische Ga-Zn-Sn-Legierung hat eine geringere korrosive Wirkung als reines Gallium.

Gesundheitliche Auswirkungen von Gallium

Gallium ist ein Element, das im menschlichen Körper vorkommt, jedoch in sehr begrenzten Mengen. Gallium kommt in geringen Mengen im Körper vor. Zum Beispiel hat eine Person mit einem Gewicht von fünfundsiebzig Kilogramm 0,7 Milligramm. Diese Menge Gallium könnte zu einem 0,49-Millimeter-Würfel verdichtet werden. Es ist nicht bekannt, dass es Auswirkungen auf die Körperfunktionen hat und höchstwahrscheinlich in geringen Mengen in der Umwelt, im Wasser und als Rückstände auf Obst und Gemüse vorhanden ist. Viele Vitamine und handelsübliche Wässer enthalten Spuren. Gallium an sich ist harmlos. Es wurde nur berührt, um zu sehen, wie die Hitze der menschlichen Hand es zum Schmelzen brachte.

Natürliche Fülle

Es kommt in Spuren in den Mineralien Germanit, Diaspor und Sphalerit vor. Es wird hauptsächlich als Nebenprodukt der Zinkraffination hergestellt.

Elektrolyse kann verwendet werden, um das Metall aus einer Lösung von Gallium(III),-hydroxid in Kaliumhydroxid zu extrahieren.

Platz von Gallium (Ga) im Periodensystem

Gilt Gallium als Metall?

Ja , Gallium kann zu 100 % als Metall eingestuft werden. Es ist kein Metallic. Es ist kein Übergangsmetall. Es ist ein Post-Transitional-Metall.

Es ist am besten, seine metallischen Eigenschaften in flüssiger Form ohne oxidierten Abrieb zu sehen.

Ist Gallium giftig?

Galliummetall ist sicher zu handhaben und damit zu spielen. Es gilt auch in seinem elementaren Zustand als ungiftig. Obwohl leicht giftig, sollten Galliumverbindungen weder eingeatmet noch eingenommen werden. Obwohl elementares Gallium nicht zum Verzehr empfohlen wird, können kleine Mengen schädlich sein, wenn sie versehentlich eingenommen werden.

Was sind die Valenzelektronen im Gallium?

Gallium ist das 13. Element in Gruppe 13. Die Gesamtzahl der Elektronen innerhalb der letzten Umlaufbahn der Schale ist die Wertigkeit. Die Valenzelektrolyte von Gallium sind die Summe aller Elektronen innerhalb der Schale, die sich nach der Elektronenkonfiguration gebildet hat. Die Eigenschaften des Elements werden durch das Vorhandensein von Valenzelektronen bestimmt, die auch bei der Bindungsbildung eine Rolle spielen.

Wie viele Protonen und Elektronen hat Gallium?

Der Kern befindet sich im Zentrum eines Atoms. Im Atomkern befinden sich Protonen und Neutronen. Die Ordnungszahl für Gallium ist 31. Die Anzahl der Protonen in einem bestimmten Atom wird als „Ordnungszahl“ bezeichnet. Das bedeutet, dass es im Gallium einunddreißig Protonen gibt. Eine kreisförmige Hülle befindet sich außerhalb des Kerns und enthält Elektronen, die Protonen entsprechen. Ein Galliumatom enthält insgesamt drei-eins-Elektronen.

Valenz ist die Fähigkeit eines Atoms eines chemischen Elements, eine bestimmte Anzahl chemischer Bindungen mit anderen Atomen einzugehen. Es nimmt Werte von 1 bis 8 an und kann nicht gleich 0 sein. Es wird durch die Anzahl der Elektronen bestimmt, die ein Atom verbraucht, um chemische Bindungen mit einem anderen Atom zu bilden. Die Valenz ist ein reeller Wert. Numerische Wertigkeiten werden mit römischen Ziffern angegeben (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Wie berechnet man, wie viele Valenzelektronen in einem Galliumatom sind?

In wenigen Schritten können Sie die Wertigkeit von Elektronen bestimmen. Eine davon ist die Elektronenkonfiguration. Ohne die Elektronenkonfiguration ist es unmöglich, das Valenzelektron zu bestimmen. Es ist einfach, die Konfiguration der Elektronen für alle Elemente zu identifizieren.

Valenzelemente können jedoch identifiziert werden, indem Elektronen gemäß den Bohr-Prinzipien organisiert werden. So finden Sie die Valenzelemente von Gallium.

Die Begriffe „ Oxidationsgrad “ und „ Wertigkeit “ sind zwar nicht identisch, aber zahlenmäßig nahezu identisch. Die bedingte Ladung eines Atoms wird als Oxidationszustand bezeichnet. Es kann entweder positiv oder negativ sein. Valenz bezieht sich auf die Fähigkeit eines Atoms, Bindungen einzugehen. Es kann keinen negativen Wert haben.

Bestimmen Sie die Gesamtzahl der Elektronen im Gallium

Wir müssen zuerst die Gesamtzahl der Elektronen im Gallium-Atom bestimmen. Um die Anzahl und Art der Elektronen im Gallium zu bestimmen, müssen Sie die Anzahl der Protonen kennen. Sie müssen auch die Ordnungszahlen der Elemente von Gallium kennen, um die Anzahl der Protonen zu bestimmen.

Zur Berechnung der Ordnungszahlen kann das Periodensystem verwendet werden. Sie müssen die Ordnungszahlen der Galliumelemente mithilfe des Periodensystems finden. Die Anzahl der Protonen in einem Atom wird als „Ordnungszahl“ bezeichnet. Außerdem können Elektronen, die Protonen gleich sind, außerhalb des Kerns gefunden werden.

Daraus können wir schließen, dass es Elektronen gibt, die gleich oder größer als die Ordnungszahlen im Gallium-Atom sind. Wir können sehen, dass die Atommenge von Gallium 31 aus dem Periodensystem ist. Die Gesamtzahl der Elektronen, aus denen das Galliumatom besteht, beträgt 31.

Müssen Sie Elektronenkonfigurationen mit Gallium durchführen?

Schritt 2 ist entscheidend. Für diesen Schritt ist die Anordnung von Elektronen in Gallium erforderlich. Wir wissen, dass ein Galliumatom 31 Elektronen enthält. Die Elektronenkonfiguration zeigt, dass sich in jeder Schale zwei Elektronen befinden: acht in der L-Schale, achtzehn in der M-Schale und drei Elektronen in der N-Schale.

Das heißt, die erste Schale enthält zwei Elektronen, dann hat die zweite Schale acht Elektronen. Danach hat die dritte Schale 18 Elektronen und die vierte Schale schließlich nur noch drei Elektronen. In jeder Galliumschale befinden sich 2, 8, 18 Elektronen. Die Elektronenkonfiguration für Gallium durch die Unterbahn ist 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  4s ²  3d ¹⁰  4p ¹ .

Berechnen Sie die Gesamtelektronen und bestimmen Sie die Valenzschale

Der dritte Schritt beinhaltet die Diagnose der Valenzschale. Die Valenzschale ist die Schale, die der Elektronenkonfiguration folgt. Die Gesamtzahl der Elektronen in einer Valenzschale wird als Valenzelektronik bezeichnet. Die Elektronenkonfiguration von Gallium zeigt, dass seine letzte Schale drei Elektronen enthält. Somit gibt es in Gallium (Ga) drei Valenzelektronen.

1.  Die Wertigkeit ist ein numerisches Merkmal der Fähigkeit von Atomen eines bestimmten Elements, sich mit anderen Atomen zu verbinden.
2. Die Wertigkeit von Wasserstoff ist konstant und gleich eins.
3. Die Wertigkeit von Sauerstoff ist ebenfalls konstant und gleich zwei.
4. Die Wertigkeit der meisten anderen Elemente ist nicht konstant. Sie kann durch die Formeln ihrer binären Verbindungen mit Wasserstoff oder Sauerstoff bestimmt werden.

Wie berechnet man die Wertigkeit Gallium?

Valenz ist die Fähigkeit des Atoms eines Elements, sich mit einem anderen Atom bei der Bildung einer Molekülstruktur zu verbinden. Es gibt einige Richtlinien für die Diagnose der Wertigkeit. Die Wertigkeit ist die Summe aller Elektronen, die ungepaart im letzten Orbital einer Elektronenkonfiguration nach einer Elektronenkonfiguration sind.

Der Oxidationszustand von Gallium ist +3. Das Galliumarsenid (GaAs) hat den Gallium-Oxidationsstatus +3.

Diese Verbindung enthält einen Galliumwert von 3.

Die Bindungsbildung bestimmt, welche Oxidationsstufen Gallium erreichen kann.

Wie viele Valenzelemente hat das Galliumion (Ga ³⁺ )?

Die Elemente, die 1 bis 3 Elektronen in ihren Schalen haben, geben bei der Bindungsbildung Elektronen ab. Die als Kation bekannten Elemente sind diejenigen, die Elektronen abgeben, um Bindungen zu bilden. Das Galliumatom zeigt ein Ga ³⁺  -Ion. Gallium gibt Elektronen aus seiner letzten Schale ab, um Bindungen zu bilden, und wird zu Galliumion (Ga ³⁺ ). Aus diesem Grund kann Gallium als Kationenelement bezeichnet werden.

Hier sehen Sie, dass die Elektronenkonfiguration für das Galliumion (Ga3+) 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ¹⁰ ist .  Diese Elektronenkonfiguration zeigt, wie Gallium (Ga ³⁺ ) aus drei Schalen und einer Schale mit achtzehn Elektronen besteht. Da die letzte Schale des Gallium-Ions achtzehn Elektronen hat, sind die Valenzelektronen für Gallium (Ga ³⁺ ) achtzehn.

Fakten über Gallium

1. Dmitri Mendeleev ist als Schöpfer des Periodensystems bekannt . Er sagte die Existenz und Eigenschaften des Elements Galium einige Jahre vor seiner Entdeckung voraus.
2. Eine der wenigen Substanzen, die sich beim Gefrieren ausdehnt, ist Gallium.
3. Die meisten Galliumverbindungen sind wie Aluminium fast farblos.
4. Gallium kann Aluminiumdosen und Aluminiumdosen zerstören, wenn es klein genug ist. Es kann auch Stahl angreifen, wodurch es extrem spröde wird.
5. Es bildet eine Legierung aus Indium und Zinn, die eine Flüssigkeit ist, die bei Raumtemperatur aufbewahrt werden kann.
6. Gallium ist die Grundlage von The Disappearing Spoon, einem Buch. Hier ist, wie man einen verschwindenden Teelöffel herstellt.
7. Aufgrund seines niedrigen Schmelz- und hohen Siedepunkts wird Gallium häufig in Hochtemperaturthermometern verwendet.
8. Es kann in Ihren Händen schmelzen, aber es kocht nicht, wenn Sie es auf 4.000F erhitzen – dem höchsten Temperaturbereich für jedes Element.
9. Beim Umgang mit Galliummetall werden häufig Handschuhe verwendet. Dies soll nicht verhindern, dass sie “Galliumflecken” von ihren Händen bekommen. Es kann auch Glas verfärben.
10. Ein Klecks flüssiges Galium, das in Wasser gemischt wird, kann das „schlagende Herz“ von Quecksilber nachahmen, das zwischen Oxidation und Reduktion oszilliert, wenn sowohl ein Reduktions- als auch ein Oxidationsmittel vorhanden sind.

Verweise:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Gallium
• https://www.britannica.com/science/gallium
• http://www.znaturforsch.com/s66b/s66b1107.pdf
• https://global.oup.com/
• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169136815302961?via%3Dihub
• West, Robert (1984). CRC, Handbuch der Chemie und Physik . Boca Raton, Florida: Verlag der Chemical Rubber Company.
• https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/gallium-statistics-and-information
• de Boisbaudran, Lecoq (1835–1965). ” Chemische und spektroskopische Eigenschaften eines neuen Metalls, Gallium, entdeckt in einer Blende aus der Pierrefitte-Mine, Argelès-Tal (Pyrenäen) “. Berichte . 81:493.