GALIO

Número atómico:                                        31
Grupo:                                                      13
Periodo:                                                    4
Configuración electrónica:                           [ Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
Estados de oxidación:                                 +3
Electronegatividad:                                     1.81
Radio atómico / pm:                                   122.1
Masa atómica relativa:                                69.723 ± 0.001

El galio se descubrió espectroscópicamente en 1875 por el químico francés Paul Émile Lecoq de Boisbaudran y recibió su denominación en honor de Francia, que antiguamente se llamaba Galia. Es uno de los elementos cuyas propiedades predijo Mendeléev (eka-aluminio). Es un metal blando de color blanco argéntico. Es un elemento metálico que se mantiene en estado líquido en un rango de temperatura más amplio que cualquier otro elemento. El galio aparece en pequeñas cantidades en minerales de aluminio y zinc, pero las fuentes más ricas contienen menos del 1%de galio. Su bajo punto de fusión y su alto punto de ebullición lo hacen idóneo para fabricar termómetros de alta temperatura. La parte más importante de la producción de galio sirve para la producción de arseniuro de galio, que como material semiconductor en algunas aplicaciones es superior al silicio.

 

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                          5907                      (293k)

                                                                   6113.6                    (m.p.)

Volumen molar / cm³mol^-1:                              11.80                    (293 K)

                                                                     11.40                   (m.p.)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                           17.4                    (20 °C)

 

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                               40.6
Punto de fusión / °C:                                                29.76
Punto de ebullición / °C                                              2204
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                            5.59
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                                270.3
Calor de atomización / kJ mol^-1:                                    276

 

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:                           578.85
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:                         1979.33
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                           2963.09

 

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                            -
en la corteza terrestre / ppm:                                 18
en los océanos / ppm:                                        0.0005

 

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

ortorrómbica centrada en las bases

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=451.86, b=765.70, c=452.58

Grupo espacial:

Cmca

 

 

ISÓTOPOS

Isótopo                            Masa atómica relativa                       Porcentaje por masa (%)

⁶⁹Ga                                       68.925581(3)                                                60.108(9)

⁷¹Ga                                       70.924705(2)                                                39.892(9)

 

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                    E^o / V

Ga³⁺ + 2e^- Ga⁺                                                                                - 0.4

Ga³⁺ + 3e^- Ga(s)                                                           - 0.56

H₂GaO₃^- + 3e^- Ga(s) + 4OH^-                                                       - 1.22

                                  30 Cinc <=     31 Galio =>   32 Germanio

 

Efectos del Galio sobre la salud

El galio es un elemento que se encuentra en el cuerpo, pero en cantidades muy pequeñas. Por ejemplo, en una persona con una masa de 70 kilos, hay 0,7 miligramos de galio en su cuerpo. Si esta cantidad de galio estuviera condensada en un cubo, el cubo solo mediría 0,49 milímetros de lado. No tiene beneficios provados en las funciones corporales, y lo más probable es que solo esté presente debido a las pequeñas cantidades en el ambiente natural, en el agua, y en los residuos en los vegetales o frutas. Se sabe que algunas vitaminas y aguas de distribución comercial contienen cantidades traza de galio de menos de una parte por millón. El galio puro no es una sustancia peligrosa por contacto para los humanos. Ha sido manipulada muchas veces solo por el simple placer de observar como se derrite por el calor emitido por una mano humana. Sin embargo, deja manchas en las manos. Incluso el componente radioactivo del galio, citrato de galio (67Ga), puede ser inyectado en el cuerpo y usado para escáneres con galio sin efectos perjudiciales. Aunque no es peligroso en pequeñas cantidades, el galio no debe ser consumido a propósito en grandes dosis. Algunos compuestos del galio pueden ser de hecho muy peligrosos, sin embargo. Por ejemplo, altas exposiciones al cloruro de galio (III) pueden causar irritación de la garganta, dificultades de respiración, dolores pectorales, y sus vapores pueden provocar afecciones muy graves como edema pulmonar y parálisis parcial.

 

Efectos ambientales del Galio

Una controversia con el galio involucra las armas nucleares y la polución. El galio es usado para unir las minas entre sí. Sin embargo, cuando las minas se cortan y se forma polvo de óxido de plutonio, el galio permanece en el plutonio. El plutonio se ve inutilizado para su uso como combustible porque el galio es corrosivo para varios otros elementos. Si el galio es eliminado, sin embargo, el plutonio se vuelve útil de nuevo. El problema es que el proceso para eliminar el galio contribuye a una gran cantidad de polución en el agua con sustancias radiactivas. El galio es un elemento ideal para ser usado en minas, pero la polución es destructiva para La Tierra y para la salud de sus habitantes. Incluso haciéndose esfuerzos para eliminar la polución del agua, esto incrementaría significativamente los costes de procedimiento de la conversión de plutonio en un combustible (en alrededor de 200 millones de dólares). Los científicos están trabajando en otro método para limpiar el plutonio, pero pueden pasar años hasta que sea completado.