Ile elektronów walencyjnych ma gal?

Gal jest 31. członkiem drzewa okresowego. Gal, pierwiastek grupy 13, ma symbol „Ga”. Gal może tworzyć wiązania ze swoimi pierwiastkami walencyjnymi. Ten artykuł wyjaśnia szczegółowo pierwiastki walencyjne galu. Więcej na ten temat dowiesz się po przeczytaniu tego artykułu.

Francuski chemik Paul Emile Lecoq de Boisbaudran odkrył gal (1875). Obserwował główne linie widmowe metalu podczas badania materiału pobranego z Zin Blende. Wkrótce potem wyizolował metal z gleby i zbadał jego właściwości. Zbiegły się to z przewidywaniami rosyjskiego chemika Dmitrija Iwanowicza Mendelejewa kilka lat wcześniej dla eka-aluminium (nieodkrytego wówczas pierwiastka między glinem a indem) w jego układzie okresowym.

Historia i zastosowania

Dmitri Mendelejew po raz pierwszy zaproponował istnienie galu w 1871 roku, opierając się na lukach w jego nowo utworzonym układzie okresowym pierwiastków. W 1875 roku Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran, francuski chemik, odkrył, że gal można zobaczyć spektroskopowo w 1875 roku. Później Lecoq był w stanie elektrolizować roztwór wodorotlenku galu (Ga(OH), ₃ ) w wodorotlenku potasu. Gal znajduje się w diasporach, sfalerytach, germanicie i boksycie.

Ponieważ gal topi się w temperaturze pokojowej, ma również jeden z najdłuższych zakresów płynnych spośród wszystkich metali. To sprawia, że ​​jest to dobry wybór dla termometrów wysokotemperaturowych. Gal może tworzyć stopy z prawie wszystkimi metalami i był używany do wytwarzania stopów niskotopliwych. Jest stosowany jako materiał domieszkujący półprzewodniki i był używany do produkcji elementów półprzewodnikowych, takich jak tranzystory i diody elektroluminescencyjne. Arsenek galu lub GaAs może wytwarzać światło laserowe z energii elektrycznej. Aby zbudować Obserwatorium Galium Nutrino we Włoszech, zebrano duże ilości trichlorku galu (GaCl ₃ ). To obserwatorium znajduje się we Włoszech i zostało zbudowane w celu badania neutrin, które powstają we wnętrzu Słońca podczas syntezy jądrowej.

Zastosowania galu

Najbardziej obiecującym zastosowaniem galu są związki chemiczne typu GaAs/GaP/GaSb. Mają właściwości półprzewodnikowe. Mogą być stosowane w prostownikach wysokotemperaturowych, tranzystorach, ogniwach słonecznych i innych urządzeniach, w których wykorzystuje się fotoefekt w warstwie pułapkującej. Z galu można wykonać wysoce odblaskowe lustra optyczne. Jako zamiennik rtęci zaproponowano stop galowo-aluminiowy. Jest używany jako katoda w medycznych lampach UV. Do produkcji termometrów wysokotemperaturowych (600-1300degC) i manometrów zaproponowano ciekły gal i jego stopy. Rozważa się zastosowanie galu i jego stopów jako płynu chłodzącego w reaktorach jądrowych. Wynika to z aktywnej interakcji galu z materiałami konstrukcyjnymi w temperaturach roboczych. Eutektyczny stop Ga-Zn-Sn ma mniejszy wpływ korozyjny niż czysty gal.

Skutki zdrowotne galu

Gal to pierwiastek, który można znaleźć w ludzkim organizmie, ale w bardzo ograniczonych ilościach. Gal znajduje się w organizmie w niewielkich ilościach. Na przykład osoba ważąca siedemdziesiąt pięć kilogramów ma 0,7 miligrama. Ta ilość galu mogłaby zostać skondensowana w sześcian 0,49 milimetra. Nie ma żadnego wpływu na funkcjonowanie organizmu i najprawdopodobniej występuje w niewielkich ilościach w środowisku, w wodzie oraz jako osad na owocach i warzywach. Wiele witamin i dostępnych w handlu wód zawiera śladowe ilości. Sam gal jest nieszkodliwy. Dotykano go tylko dla przyjemności obserwowania, jak rozgrzewa go ludzka ręka.

Naturalna obfitość

Występuje w śladowych ilościach w minerałach: germanicie, diasporze i sfalerycie. Jest produkowany głównie jako produkt uboczny rafinacji cynku .

Elektrolizę można stosować do ekstrakcji metalu z roztworu wodorotlenku galu (III) w wodorotlenku potasu.

Miejsce galu (Ga) w układzie okresowym

Czy gal jest uważany za metal?

Tak , gal można sklasyfikować jako metal w 100%. Nie jest metaliczny. Nie jest metalem przejściowym. To metal po transformacji.

Najlepiej zobaczyć jego właściwości metaliczne w postaci płynnej, bez utlenionego surowca.

Czy gal jest toksyczny?

Metal galowy jest bezpieczny w obsłudze i zabawie. Jest również uważany za nietoksyczny w stanie elementarnym. Chociaż są lekko toksyczne, związki galu nie powinny być wdychane ani spożywane. Chociaż nie zaleca się spożywania galu pierwiastkowego, niewielkie ilości mogą być szkodliwe, jeśli zostaną przypadkowo połknięte.

Jakie są elektrony walencyjne w galu?

Gal jest pierwiastkiem 13. w grupie 13. Całkowita liczba elektronów na ostatniej orbicie powłoki jest wartościowością. Elektrolity walencyjne galu są sumą wszystkich elektronów w powłoce, która została utworzona po konfiguracji elektronowej. O właściwościach pierwiastka decyduje obecność elektronów walencyjnych, które również odgrywają rolę w tworzeniu wiązań.

Jaka jest liczba protonów i elektronów w galu?

Jądro znajduje się w centrum atomu. W jądrze znajdują się protony i neutrony. Liczba atomowa galu wynosi 31. Liczba protonów w danym atomie nazywana jest „liczbą atomową”. Oznacza to, że w galu znajduje się trzydzieści jeden protonów. Okrągła powłoka znajduje się na zewnątrz jądra i zawiera elektrony równe protonom. Atom galu zawiera w sumie trzy-jeden elektrony.

Walencja to zdolność atomu pierwiastka chemicznego do tworzenia pewnej liczby wiązań chemicznych z innymi atomami. Przyjmuje wartości od 1 do 8 i nie może być równe 0. Jest to określone przez liczbę elektronów atomu zużytych na tworzenie wiązań chemicznych z innym atomem. Walencja to prawdziwa wartość. Liczbowe wartości walencji są oznaczone cyframi rzymskimi (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Jak obliczyć, ile elektronów walencyjnych znajduje się w galliumatomie?

W kilku krokach możesz określić wartościowość elektronów. Jednym z nich jest konfiguracja elektronowa. Bez konfiguracji elektronowej nie da się określić elektronu walencyjnego. Łatwo jest zidentyfikować konfigurację elektronów dla wszystkich pierwiastków.

Jednak pierwiastki walencyjne można zidentyfikować, organizując elektrony zgodnie z zasadami Bohra. Oto jak znaleźć elementy walencyjne galu.

Terminy „ stopień utlenienia ” i „ wartościowość ” mogą nie być takie same, ale liczbowo są prawie identyczne. Warunkowy ładunek atomu atomu nazywany jest stanem utlenienia. Może być pozytywny lub negatywny. Walencja odnosi się do zdolności atomu do tworzenia wiązań. Nie może mieć wartości ujemnej.

Określ całkowitą liczbę elektronów w galu

Najpierw musimy określić całkowitą liczbę elektronów w atomie galu. Aby określić liczbę i rodzaj elektronów w galu, musisz znać liczbę protonów. Będziesz także musiał znać liczby atomowe pierwiastków galu, aby określić liczbę protonów.

Układ okresowy może służyć do obliczania liczb atomowych. Musisz znaleźć liczby atomowe pierwiastków galu za pomocą układu okresowego pierwiastków. Liczba protonów w atomie nazywana jest „liczbą atomową”. Dodatkowo elektrony równe protonom można znaleźć poza jądrem.

Możemy zatem wywnioskować, że w atomie galu istnieją elektrony równe lub większe niż liczby atomowe. Widzimy, że ilość atomowa galu wynosi 31 z układu okresowego pierwiastków. Całkowita liczba elektronów tworzących atom galu wynosi 31.

Czy potrzebujesz przeprowadzić konfiguracje elektronowe z galem?

Krok 2 jest kluczowy. Na tym etapie wymagane jest ułożenie elektronów w galu. Wiemy, że w atomie galu jest 31 elektronów. Konfiguracja elektronowa pokazuje, że w każdej powłoce znajdują się dwa elektrony: osiem w powłoce L, osiemnaście muszli M i trzy elektrony w powłoce N.

Oznacza to, że pierwsza powłoka zawiera dwa elektrony, a druga powłoka ma osiem elektronów. Potem trzecia powłoka ma 18 elektronów, a na końcu czwarta powłoka ma tylko trzy elektrony. W każdej powłoce galowej znajduje się 2, 8, 18 elektronów. Konfiguracja elektronowa galu przechodzącego przez suborbitę to 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  4s ²  3d ¹⁰  4p ¹ .

Oblicz całkowitą liczbę elektronów i wyznacz powłokę walencyjną

Trzeci krok polega na zdiagnozowaniu powłoki walencyjnej. Powłoka walencyjna to powłoka, która podąża za konfiguracją elektronów. Całkowita liczba elektronów znalezionych w powłoce walencyjnej nazywana jest elektroniką walencyjną. Konfiguracja elektronowa galu pokazuje, że jego ostatnia powłoka zawiera trzy elektrony. Tak więc w galu (Ga) znajdują się trzy elektrony walencyjne.

1.  Wartościowość jest liczbową charakterystyką zdolności atomów danego pierwiastka do wiązania się z innymi atomami.
2. Wartościowość wodoru jest stała i równa jedności.
3. Wartościowość tlenu jest również stała i równa dwóm.
4. Wartościowość większości pozostałych elementów nie jest stała. Można to określić za pomocą wzorów ich związków binarnych z wodorem lub tlenem.

Jak obliczyć wartościowość galu?

Walencja to zdolność atomu pierwiastka do wiązania się z innym atomem w tworzeniu struktury molekularnej. Istnieje kilka wskazówek dotyczących diagnozowania wartościowości. Wartościowość jest sumą wszystkich elektronów, które są niesparowane w końcowej orbicie konfiguracji elektronowej po konfiguracji elektronowej.

Stan utlenienia galu wynosi +3. Arsenek galu (GaAs) ma stopień utlenienia galu +3.

Ten związek zawiera wartościowość galu równą 3.

Tworzenie wiązań decyduje o tym, jakie stopnie utlenienia może osiągnąć gal.

Ile pierwiastków walencyjnych ma jon galu (Ga ³⁺ )?

Pierwiastki, które mają od 1 do 3 elektronów w swoich powłokach, oddają elektrony podczas tworzenia wiązania. Pierwiastki znane jako kation to te, które oddają elektrony w celu utworzenia wiązań. Atom galu wyświetla  jon Ga ^{3+ .} Gal oddaje elektrony ze swojej ostatniej powłoki, tworząc wiązania i staje się jonem galu (Ga ³⁺ ). Dlatego gal można opisać jako pierwiastek kationowy.

Tutaj widać, że konfiguracja elektronowa jonu galu (Ga3+) to 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ¹⁰ .  Ta konfiguracja elektronów pokazuje, jak gal (Ga ³⁺ ) składa się z trzech powłok i jednej powłoki z osiemnastoma elektronami. Ponieważ ostatnia powłoka jonu galu ma osiemnaście elektronów, elektronów walencyjnych jest osiemnaście dla galu (Ga ³⁺ ).

Fakty o galu

1. Dymitr Mendelejew znany jest jako twórca tablic okresowych . Przepowiedział istnienie i właściwości pierwiastka gal na kilka lat przed jego odkryciem.
2. Jedną z niewielu substancji, które rozszerzają się podczas zamarzania, jest gal.
3. Większość związków galu, takich jak aluminium, jest prawie bezbarwna.
4. Gal może niszczyć puszki aluminiowe i puszki aluminiowe, jeśli jest wystarczająco mały. Może również atakować stal, czyniąc ją niezwykle kruchą.
5. Tworzy stop indu i cyny, która jest cieczą, którą można przechowywać w temperaturze pokojowej.
6. Gal jest podstawą książki Znikająca łyżka. Oto jak zrobić znikającą łyżeczkę.
7. Ze względu na niską temperaturę topnienia i wysoką temperaturę wrzenia gal jest często używany w termometrach wysokotemperaturowych.
8. Może topić się w dłoniach, ale nie zagotuje się, jeśli podgrzejesz go do 4000F – najwyższego zakresu temperatur dla dowolnego elementu.
9. Podczas obchodzenia się z metalem galowym ludzie często używają rękawic. Nie ma to na celu uniknięcia „plam galu” z rąk. Może również barwić szkło.
10. Kropelka ciekłego galu zmieszana z wodą może naśladować „bijące serce” rtęci, które oscyluje między utlenianiem a redukcją, gdy występuje zarówno środek redukujący, jak i utleniający.

Bibliografia:

• 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
• Zachód, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics . Boca Raton, Floryda: Wydawnictwo Chemical Rubber Company.
• https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/gallium-statistics-and-information
• de Boisbaudran, Lecoq (1835-1965). „ Chemiczna i spektroskopowa charakterystyka nowego metalu, galu, odkrytego w blendzie z kopalni Pierrefitte w dolinie Argelès (Pireneje) ”. Protokoły . 81:493.