Galio

Wikipedia, Entziklopedia askea
Jump to navigation Jump to search
Galioa
Gallium crystals.jpg

31

ZinkaGalioaGermanioa
   
 
31
Ga
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia Galioa, Ga, 31
Serie kimikoa metal txiroak
Taldea, periodoa, orbitala 13, 4, p
Masa atomikoa 69,723(1) g/mol
Konfigurazio elektronikoa [Ar] 3d10 4s2 4p1
Elektroiak orbitaleko 2, 8, 18, 3
Propietate fisikoak
Egoera solidoa
Dentsitatea (0 °C, 101,325 kPa) 5,91 g/L
Urtze-puntua 302,91 K
(29,76 °C, 85,57 °F)
Irakite-puntua 2.477 K
(2.204 °C, 3.999 °F)
Urtze-entalpia 5,59 kJ·mol−1
Irakite-entalpia 254 kJ·mol−1
Bero espezifikoa (25 °C) 25,86 J·mol−1·K−1

Lurrun-presioa

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 1.310 1.448 1.620 1.838 2.125 2.518
Propietate atomikoak
Kristal-egitura ortoerronbikoa
Oxidazio-zenbakia(k) 3, 2 [1], 1
(oxido anfoterikoa)
Elektronegatibotasuna 1,81 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala 1.a: 578,8 kJ/mol
2.a: 1.979,3 kJ/mol
3.a: 2.963 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa) 130 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua) 136 pm
Erradio kobalentea 126 pm
Van der Waalsen erradioa 187 pm
Datu gehiago
Eroankortasun termikoa (300 K) 40,6
Soinuaren abiadura 2.740 m/s
Isotopo egonkorrenak

Galioaren isotopoak

iso UN Sd-P D DE (MeV) DP
69Ga %60,11 Ga egonkorra da 38 neutroirekin
71Ga %39,89 Ga egonkorra da 40 neutroirekin

Galioa (latinetik: Gallia, Frantzia) elementu kimiko bat da, Ga ikurra eta 31 zenbaki atomikoa dituena. Metal txiro bigun zilarkara da. Solido hauskorra da tenperatura baxuetan eta giro-tenperatura baino apur bat altuagoetan likidotzen da. Eskuetan hartuz gero, urtu egiten da. Galioa ezin da aske aurkitu naturan, baina aztarna-kantitateetan ageri da bauxita eta zink meatan.[1] Galio nitruro eta galio artseniuro konposatu eran erdieroale gisa erabiltzen da, batez ere LED diodoetan.

Izena[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Galioa 1875ean aurkitu zen, espektroskopio baten bidez, Paul Emile Lecoq de Boisbaudran zientzialari frantziarrari esker. Kimikariak ezarri zion izena, bere aberriaren ohorez, Frantzia antzina Galia izenarekin ezagutzen baitzen. Pirinioetatik eskuratu zuen zinkez osaturiko blenda bat behatu zuen, bertan, elementuaren espektro bereizgarria (bi lerro ultramore) ikusteko aukera izan eta modu horretan burutu zuen aurkikuntza. Urte hartan elementua elektrolisi bidez hidroxidotik bakantzea lortu zuen, potasio hidroxidozko (K2OH) disoluzio batean. Garai hartako zientzialariek hitz-jokoak atsegin zituzten eta Lecoq ez zen salbuespena izan, elementuari izena jartzean esanahi bikoitza eman zion, izan ere, galio hitzak bere aberriari erreferentzia egiteaz gain, bere izenari ere egiten dio, Lecoq-ek oilarra esan nahi baitu, gallus-ek bezala.[2]

Ezaugarri nagusiak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Aurrez aipatu bezala, Galioaren zenbaki atomikoa 31 da, taula periodikoaren laugarren periodoan kokatzen da eta aldi berean, hamabigarren taldean. Bere izaerari dagokionean, metal gisa hartzen da, nahiz eta metaloideak alboan eduki (germanioa) eta ez-metalak nahiko hurbil, taulan duten kokapena erreferentziatzat hartuz gero. Hau hala izanik, galioak elektroiak galtzeko edo askatzeko joera du, bestela esanda, katioi bihurtzeko joera. Taula periodikoan duen kokapenak elementua biguna eta fusio edo urtze-puntu baxukoa dela adierazten digu.

Galioa giro-tenperaturan solidoa da, baina urtze-puntu oso baxua duenez, zehazki, 302,91 K-ekoa (29,76 °C), eskuetan edukitze hutsarekin urtu daiteke. Irakite-puntua ordea, bereziki altua du: 2.477 K (2,204 °C). Elementu honen erradio atomikoa 130 pm-koa da, periodo bereko beste elementuekin alderatuta txikia, izan ere, bere nukleoan periodo bereko beste elementu gehienek baino protoi gehiago ditu, hauek, beraien erakarpen indarrak baliatuz, inguruko elektroiak hurbilarazten dituzte, hala, erradioa murriztuz. Erradio atomiko txiki samarra edukitzea ionizazio-energiarekin eta afinitate elektronikoarekin lotu dezakegu; erradioa zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta indar gehiagorekin eutsiko ditu atomoak bere inguruko elektroiak. Gainera, aipatutakoak eragin zuzena du afinitate elektronikoan, nukleoak zenbat eta indar gehiago eragin, orduan eta errazago erakarriko dituelako atomotik at dauden beste elektroiak. Hala ere, galioaren afinitate elektronikoa ez da oso handia ez-metalenenarekin alderatuta: +29.[3] Adibidez, boroaren afinitate elektronikoa baino handiagoa duen arren, ezin dugu kloroarenarekin (egun ezagutzen den handiena) konparatu: +349. Elektronegatibotasunari dagokionean, metal gehienak baino negatiboagoa da.

Hasieran aipatu dugun moduan, bauxita, ikatz, germanita eta esfalerita mineraletan aurki daiteke metal hau, askotan beste hainbat metal eskuratzeko prozesuetan azpiproduktu gisa erabiltzen da.

Erabilerak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Galio kristalak.

Galioa erabilera ugariko elementua da, bere ezaugarri bereziei esker (urtze-puntu baxua eta irakite-puntu altua izatea jar dezakegu adibidetzat) zenbait alorretan funtsezkoa baita. Jarraian adibideak:

Galio metala solidotzen denean eremu gehiago hartzen du egoera likidoan dagoenean baino, beraz, ez da ontzi zurrunetan (metalikoak edo beirazkoak) gorde behar, ontzia galio likidoz toperaino bete behar ez den bezala. Aipatutakoa betetzen ez bada, ontzi zurrun horiek hautsi litezke, egoera solidoan duen hedapenaren ondorio gisa.

Galioa biosferan[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Galio tantak nola elkartzen diren erakusten duen bideoa.

Galioak biosferan zein hau osatzen duten izaki bizidun eta inguruneetan eragina du. Jarraian dauden azpiatalek hori aztertzea dute helburu.

Gizakiengan duen eragina[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Galioa gure gorputzean aurkitu dezakegun elementu bat da, baina oso kopuru txikian. Adibidez, hirurogeita hamar kiloko masa duen pertsona batean, 0,7 miligramo galio baino ez daude. Kopuru hau ontzi batean kondentsatuta egongo balitz, honek, albotik begiratuta, 0,49 milimetro edukiko lituzke. Gaur egun dakigunaren arabera, elementu honek ez dizkigu aparteko onurarik ekartzen, seguruenik, ingurunean (uretan, barazkietan, frutetan) duen presentziaren ondorioz nahigabe geureganatzen dugun substantzia bat baino ez da. Aipatutakoaren adibidetzat jar dezakegu, zenbait bitaminetan eta ur komertzialean galioa aurkitu dezakegula, nahiz eta oso kopuru txikian izan: milioi bat unitatetik batean. Galio puruak, azalarekin kontaktuan dagoenean, ez digu kalterik eragiten. Sarritan eskuetan nola urtzen den ikusteko erabili izan da, honek eragiten suen sentsazio hutsarengatik. Honek ez du esan nahi eskuetan orbanik uzten ez dituenik. Dirudienez galioa, gure espezieari dagokionean, oso lagunkoia da, izan ere, bere osagai erradioaktiboa, galio zitratoa (67Ga), gorputzean xiringatu daiteke, hala, galio bidezko eskanerrak egiteko, inolako kalterik eragin gabe. Elementu guztiekin gertatzen den bezala, kopuru handietan kontsumituz gero, kaltegarria izan daiteke. Kopuru handietan, galioaren zenbait konposatu oso kaltegarriak izan daitezke, horren adibide dugu galio (III) kloruroa, eztarriko narritadura, arnasteko orduan zailtasunak, bularreko mina, eta beste hainbat kalte eragiten dituelako. Gainera, konposatu horren lurrunak kalte askoz larriagoak eragin ditzake, hala nola, biriketako edema eta paralisi partziala.[6]

Ingurunearengan duen eragina[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Galioa arma nuklearrek eragiten duten eztabaida sutsuaren tartean kokatu behar dugu, ingurunearen kutsadurarekin lotura duela ere esan dute zenbait adituk. Hel diezaiogun elementu honek kutsaduran duen paperari; minak elkarrekiko lotzeko erabiltzen da. Mina hauek mozten direnean plutonio oxidozko hautsa sortzen da, hala, plutonioaren erabilera (erregai gisa) zapuztu egiten da, galioa beste elementu batzuekiko korrosiboa delako. Haatik, galioa plutonioa dagoen eremutik kentzen bada, erabilgarritasuna berreskuratzen du. Arazoa ordea azken prozesu horretan dago, galioa ezabatzeko substantzia erradioaktiboak erabili eta sarritan, ura kutsatzen delako. Minetan erabiltzeko elementu bikaina den arren, Lur planetan orokorrean sortzen duen kutsadura ikaragarria da. Etorkizunean plutonioa erregaitzat erabili nahi bada, galioak funtsezko papera jokatuko luke ziurrenik, baina kutsadura handia ere eragingo luke. Egungo teknologiarekin, elementu honek ingurunearengan duen inpaktua murrizteko saiakerak eginda ere, zailtasun handiak topatuko genituzke eta noski, aurrekontua asko handitu beharko litzateke, etekinak gutxituz. Itxaropenik bada, zientzialariek arazo hau konpontzeko lanean dihardute, hala ere, luze itxaron beharko dugula dirudi.[6]

Arma nuklearrei dagokienez, argi dago horrelako armak egiteko beharrezkoa den elementu honek kalte nabariak egin ditzakeela planetan. Bonba nuklearrek tokiko ekosistemak erabat suntsitu ditzakete, egoera larrienetan, mundu mailara zabaldu daitezke iraungipen hauek.[6]

Isotopoak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

67Ga isotopoa baliatuz giza gorputz bati egin zitzaion eskanerra. Eskanerrari esker, sarkoidosia atzeman zitzaion gaixoari.
Grafiko honek galioaren isotopo egonkorrek naturan duten ugaritasuna adierazten du.

Galio naturala (31Ga), bi isotopo egonkorren arteko ( 69Ga eta 71Ga) nahasketa da, bere masa atomiko erlatiboa 69.723koa delarik. Elementu honen erradioisotoporik garrantzitsuenak, merkatal-munduari dagokionean, 67Ga eta 68Ga dira.

67Ga isotopoak 3,3 eguneko erdidesintegrazioa du, gamma igortzaile bat da (elektroiak bereganatu eta berehalakoan gamma izpiak igortzen ditu) eta medikuntza arloan egiten diren argazki nuklearretan (galio-eskaner gisa ere ezagunak) erabiltzen da bereziki. Aipatutako isotopoa, sarritan, Ga+3 ioi aske gisa baliatzen da. Erradioisotopo hau da galioaren iraunkorrena.

Galioaren beste isotopo erabilgarri bat 68Ga-a da, hirurogeita zortzi minutuko erdidesintegrazio periodoa du. Positroien igortze bidezko tomografietan erabiltzen da, gutxitan bada ere. Modu honetan erabili nahi bada, molekula eramaile batekin lotua egon ohi da, trazatzaile gisa.

Galioak guztira hogeita hamabi erradioisotopo ditu, 56Ga-tik hasi eta 86Ga-raino. Isotopo egonkorrak alde batera utzita, iraunkorrenak 67Ga, 72Ga, 66Ga, 73Ga eta 68Ga dira, hurrenez hurren. Aipatutako guztiek ordu bateko baino erdidesintegrazio periodo handiagoak dituzte, esan ez diren guztiak ordea, ordu bat baino epe laburragoan desintegratzen dira, gehienek, segundo bat baino denbora gutxiago behar dute horretarako.[7]

Galioaren isotopo iraunkorrenak[8][9][10][11]
Isotopoa Masa (u) Ugaritasuna (%) Spin nuklearra Une magnetikoa Iraunkortasuna
69Ga 68.925580 60.108 3/2 2.01659 Egonkorra
71Ga 70.9247005 39.892 3/2 2.56227 Egonkorra
67Ga 66.928205 3/2 1.8507 3.260 egun
72Ga 71.926372 3 -0.13224 14.10 ordu
66Ga 65.931592 0 Datu barik 9.5 ordu

Iruditegia[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Jarraian galioaren zenbait irudi:

Erreferentziak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

  1. Frenzel, Max; Ketris, Marina P.; Seifert, Thomas; Gutzmer, Jens (2016-03) «On the current and future availability of gallium» Resources Policy (47): 38–50 doi:10.1016/j.resourpol.2015.11.005 ISSN 0301-4207 . Noiz kontsultatua: 2018-12-31.
  2. (Gaztelaniaz)«Galio - EcuRed» www.ecured.cu . Noiz kontsultatua: 2018-12-20.
  3. Fisika eta kimika Zubia 119 or. ISBN 9788491087601.
  4. a b c «Elementos Químicos» herramientas.educa.madrid.org . Noiz kontsultatua: 2018-12-20.
  5. a b c d e (Gaztelaniaz)«Galio» Elementos 2009-04-27 . Noiz kontsultatua: 2018-12-20.
  6. a b c «Galio (Ga) Propiedades químicas y efectos sobre la salud y el medio ambiente» www.lenntech.es . Noiz kontsultatua: 2018-12-20.
  7. (Ingelesez) Isotopes of gallium 2018-10-26 . Noiz kontsultatua: 2018-12-31.
  8. «WebElements Periodic Table » Gallium » isotope data» www.webelements.com . Noiz kontsultatua: 2018-12-31.
  9. «Nuclear Data Center at KAERI» atom.kaeri.re.kr . Noiz kontsultatua: 2018-12-31.
  10. Weiss, Al. (1989-06) «I. Mills, T. Cvitaš, K. Homann, N. Kallay, and K. Kuchitsu: Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, Iupac, Physical Chemistry Division, Blackwell Sci. Publication, Oxford 1988. 134 Seiten, Preis: £ 19.95» Berichte der Bunsengesellschaft für physikalische Chemie (6): 748–748 doi:10.1002/bbpc.19890930621 ISSN 0005-9021 . Noiz kontsultatua: 2018-12-31.
  11. «Isotopic compositions of the elements 1989» Pure and Applied Chemistry (7): 991–1002 1991-01-01 doi:10.1351/pac199163070991 ISSN 1365-3075 . Noiz kontsultatua: 2018-12-31.

Ikus, gainera[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Kanpo loturak[aldatu | aldatu iturburu kodea]

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Galio Aldatu lotura Wikidatan