Hur många valenselektroner har Gallium?

Gallium är den 31:a medlemmen av det periodiska trädet. Gallium, elementet i grupp-13, har symbolen “Ga”. Gallium kan bilda bindningar med sina valenselement. Den här artikeln förklarar i detalj valenselementen för gallium. Du kommer att lära dig mer om detta ämne när du har läst den här artikeln.

Den franske kemisten Paul Emile Lecoq de Boisbaudran upptäckte gallium (1875). Han observerade de huvudsakliga spektrallinjerna i metallen medan han studerade material hämtat från Zin Blende. Strax efteråt isolerade han metallen från jorden och studerade dess egenskaper. Dessa sammanföll med den ryske kemisten Dmitrij Ivanovitj Mendeleyevs förutsägelser några år tidigare för eka–aluminium (det då oupptäckta grundämnet mellan aluminium och indium) i hans periodiska system.

Historia och användningsområden

Dmitri Mendeleyev föreslog först att gallium existerade 1871, baserat på luckor i hans nyskapade periodiska system för grundämnen. 1875 upptäckte Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran, en fransk kemist, att gallium kunde ses spektroskopiskt 1875. Lecoq kunde senare elektrolysera en lösning av galliumhydroxid (Ga(OH), ₃ ), i kaliumhydroxid. Gallium finns i diasporer, sfaleriter, germanit och bauxit.

Eftersom gallium smälter vid rumstemperatur har det också en av de längsta vätskeområdena av någon metall. Detta gör den till ett bra val för högtemperaturtermometrar. Gallium kan bilda legeringar med nästan alla metaller, och det har använts för att tillverka lågsmältande legeringar. Det används som ett halvledardopningsmaterial och har använts vid tillverkning av solid state-artiklar som transistorer och lysdioder. Galliumarsenid, eller GaAs, kan göra laserljus från elektricitet. För att bygga Gallium Nutrino-observatoriet i Italien samlades stora mängder galliumtriklorid (GaCl ₃ ), in. Detta observatorium ligger i Italien och byggdes för att studera neutriner som skapas inuti solen under kärnfusion.

Tillämpningar av gallium

Den mest lovande användningen av Gallium är i kemiska föreningar av GaAs/GaP/GaSb-typ. Dessa har halvledaregenskaper. De kan användas i högtemperaturlikriktare, transistorer, solceller och andra enheter där fotoeffekten i ett fångstskikt används. Du kan göra högreflekterande optiska speglar av gallium. Som ersättning för kvicksilver har en gallium-aluminiumlegering föreslagits. Denna används som katod i medicinska UV-lampor. För tillverkning av högtemperaturtermometrar (600-1300°C) och tryckmätare har flytande gallium och dess legeringar föreslagits. Gallium och dess legeringar övervägs för användning som flytande kylmedel i kärnkraftsreaktorer. Detta beror på Galliums aktiva interaktion med konstruktionsmaterial vid arbetstemperaturer. Den eutektiska Ga-Zn-Sn-legeringen har en lägre korrosiv effekt än rent gallium.

Hälsoeffekter från gallium

Gallium är ett grundämne som kan hittas i människokroppen men i mycket begränsade mängder. Gallium finns i kroppen i små mängder. Till exempel har en person som väger sjuttiofem kilogram 0,7 milligram. Denna mängd gallium kunde kondenseras till en 0,49-millimeters kub. Det är inte känt för att ha någon effekt på kroppens funktion och förekommer med största sannolikhet i små mängder i miljön, i vatten och som rester på frukt och grönsaker. Många vitaminer och kommersiellt tillgängliga vatten innehåller spårmängder. Gallium i sig är ofarligt. Den rördes bara för nöjet att se värmen från den mänskliga handen smälta den.

Naturligt överflöd

Det finns i spårmängder i mineralerna germanit, diaspore och sphalerit. Det produceras mestadels som en biprodukt av zinkraffinering .

Elektrolys kan användas för att extrahera metallen från en lösning av gallium(III), hydroxid i kaliumhydroxid.

Plats för Gallium (Ga) i det periodiska systemet

Betraktas gallium som en metall?

Ja , gallium kan klassificeras som en 100% metall. Det är inte en metallic. Det är inte en övergångsmetall. Det är en post-transitional metall.

Det är bäst att se dess metalliska egenskaper i flytande form, utan någon oxiderad crud.

Är gallium giftigt?

Galliummetall är säker att hantera och leka med. Det anses också vara giftfritt i sitt elementära tillstånd. Även om de är milt giftiga, bör galliumföreningar inte inandas eller förtäras. Även om elementärt gallium inte rekommenderas för konsumtion, kan små mängder vara skadliga om de av misstag intas.

Vilka är valenselektronerna i gallium?

Gallium är grundämnet 13:e i grupp 13. Det totala antalet elektroner inom skalets sista omloppsbana är valensen. Valenselektrolyterna av gallium är summan av alla elektroner i skalet som har bildats efter elektronkonfigurationen. Grundämnets egenskaper bestäms av närvaron av valenselektroner, som också spelar en roll vid bindningsbildning.

Vad är antalet protoner och elektroner i gallium?

Kärnan är belägen i centrum av en atom. I kärnan finns protoner och neutroner. Atomnumret för gallium är 31. Antalet protoner i en given atom kallas “atomnumret”. Det betyder att det finns trettioen protoner i gallium. Ett cirkulärt skal ligger utanför kärnan och innehåller elektroner som är lika med protoner. En galliumatom innehåller totalt tre-en elektroner.

Valens är förmågan hos en atom i ett kemiskt element att bilda ett visst antal kemiska bindningar med andra atomer. Det tar värden från 1 till 8 och kan inte vara lika med 0. Det bestäms av antalet elektroner i en atom som används för att bilda kemiska bindningar med en annan atom. Valensen är ett verkligt värde. Numeriska valensvärden anges med romerska siffror (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Hur räknar man ut hur många valenselektroner som finns i en galliumatom?

Efter några steg kan du bestämma elektronernas valens. En av dem är elektronkonfigurationen. Utan elektronkonfigurationen är det omöjligt att bestämma valenselektronen. Det är enkelt att identifiera elektronernas konfiguration för alla element.

Valenselement kan dock identifieras genom att organisera elektroner enligt Bohrs principer. Så här hittar du valenselementen i gallium.

Termerna ” oxidationsgrad ” och ” valens ” kanske inte är samma, men de är numeriskt nästan identiska. Den villkorliga laddningen av en atoms atom kallas oxidationstillståndet. Det kan vara antingen positivt eller negativt. Valens hänvisar till förmågan hos en atom att bilda bindningar. Det kan inte ha ett negativt värde.

Bestäm det totala antalet elektroner i gallium

Vi måste först bestämma det totala antalet elektroner i galliumatomen. För att bestämma antalet och typen av elektroner i gallium måste du känna till antalet protoner. Du kommer också att behöva känna till atomnumren för elementen i gallium för att bestämma antalet protoner.

Det periodiska systemet kan användas för att beräkna atomnumren. Du måste hitta atomnumren för galliumelementen med hjälp av det periodiska systemet. Antalet protoner i en atom kallas “atomnumret”. Dessutom kan elektroner lika med protoner hittas utanför kärnan.

Vi kan alltså dra slutsatsen att det finns elektroner som är lika med eller större än atomnumren i galliumatomen. Vi kan se att atommängden gallium är 31 från det periodiska systemet. Det totala antalet elektroner som utgör galliumatomen är 31.

Behöver du utföra elektronkonfigurationer med gallium?

Steg 2 är avgörande. Ordningen av elektroner i gallium krävs för detta steg. Vi vet att det finns 31 elektroner i en galliumatom. Elektronkonfigurationen visar att det finns två elektroner i varje skal: åtta i L-skal, arton M-skal och tre elektroner i N-skalet.

Det betyder att det första skalet innehåller två elektroner, sedan har det andra skalet åtta elektroner. Därefter har det tredje skalet 18 elektroner, och slutligen har det fjärde skalet bara tre elektroner. 2, 8, 18 elektroner finns i varje galliumskal. Elektronkonfigurationen för gallium genom underbana är 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  4s ²  3d ¹⁰  4p ¹ .

Beräkna det totala antalet elektroner och bestäm valensskalet

Det tredje steget innebär att diagnostisera valensskalet. Valensskalet är skalet som följer elektronkonfigurationen. Det totala antalet elektroner som finns i ett valensskal kallas valenselektronik. Elektronkonfigurationen av gallium visar att dess sista skal innehåller tre elektroner. Det finns alltså tre valenselektroner i gallium (Ga).

1.  Valensen är ett numeriskt kännetecken för förmågan hos atomer i ett givet element att binda med andra atomer.
2. Valensen av väte är konstant och lika med ett.
3. Valensen av syre är också konstant och lika med två.
4. Valensen för de flesta av de andra elementen är inte konstant. Det kan bestämmas genom formlerna för deras binära föreningar med väte eller syre.

Hur kan du beräkna valensen gallium?

Valens är förmågan för ett elements atom att binda till en annan atom i bildandet av en molekylstruktur. Det finns några riktlinjer för diagnostisering av valens. Valensen är summan av alla elektroner som är oparade i den slutliga orbitalen av en elektronkonfiguration efter en elektronkonfiguration.

Galliums oxidationsstatus är +3. Galliumarseniden (GaAs), har gallium +3 oxidationsstatus.

Denna förening innehåller ett galliumvalensvärde på 3.

Bindningsbildningen är det som avgör vilka oxidationstillstånd gallium kan nå.

Hur många valenselement har galliumjon (Ga ³⁺ )?

De grundämnen som har 1 till 3 elektroner i sina skal donerar elektroner under bindningsbildningen. De element som kallas katjon är de som donerar elektroner för att bilda bindningar. Galliumatomen visar en Ga ³⁺  jon. Gallium ger bort elektroner från sitt sista skal för att skapa bindningar och blir till galliumjon (Ga ³⁺ ). Det är därför gallium kan beskrivas som ett katjonelement.

Här kan du se att elektronkonfigurationen för galliumjon (Ga3+), är 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ¹⁰ .  Denna elektronkonfiguration visar hur gallium (Ga ³⁺ ), består av tre skal och ett skal med arton elektroner. Eftersom galliumjonens sista skal har arton elektroner är valenselektronerna arton för gallium (Ga ³⁺ ).

Fakta om gallium

1. Dmitri Mendeleev är välkänd som skaparen av de periodiska system . Han förutspådde existensen och egenskaperna hos grundämnet galium några år innan dess upptäckt.
2. Ett av få ämnen som expanderar när det fryser är gallium.
3. De flesta galliumföreningar, som aluminium, är nästan färglösa.
4. Gallium kan förstöra aluminiumburkar och aluminiumburkar om den är tillräckligt liten. Det kan också angripa stål, vilket gör det extremt skört.
5. Den bildar en legering av indium och tenn, som är en vätska som kan förvaras i rumstemperatur.
6. Gallium är grunden till The Disappearing spoon, en bok. Så här gör du en försvinnande tesked.
7. På grund av dess låga smältpunkt och höga kokpunkt används gallium ofta i högtemperaturtermometrar.
8. Det kan smälta i dina händer, men det kommer inte att koka om du värmer det till 4 000 F – det högsta temperaturintervallet för något element.
9. När man hanterar galliummetall använder man ofta handskar. Detta är inte för att förhindra att de får “galliumfläckar” från händerna. Det kan också färga glas.
10. En klott flytande galium blandat i vatten kan efterlikna kvicksilvrets “bankande hjärta”, som pendlar mellan oxidation eller reduktion när det finns både ett reduktionsmedel och ett oxidationsmedel.

Referenser:

• 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, handbok i kemi och fysik . Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing.
• https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/gallium-statistics-and-information
• de Boisbaudran, Lecoq (1835–1965). ” Kemiska och spektroskopiska egenskaper hos en ny metall, gallium, upptäckt i en blandning från Pierrefitte-gruvan, Argelès-dalen (Pyrenéerna) “. Minuter . 81:493.