Gallium (Ga)
| Numéro atomique | 31 |
|---|---|
| Masse atomique | 69.7231 u |
| Catégorie | Métal pauvre |
| Config. électronique | [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹ |
| Apparence | blanc argenté |
| Densité (CNTP) | 5904 g/L |
| Point de fusion | 302.9146 K |
| Point d'ébullition | 2673 K |
| Électronégativité | 1.81 (Pauling) |
| Énergie d'ionisation | 578.8 kJ/mol |
| Rayon atomique | 130 pm |
| Structure cristalline | Orthorhombique à bases centrées |
| Découvert par | Lecoq de Boisbaudran (1875) |
Brève introduction
Le gallium (Ga) est un métal mou et argenté, liquide près de la température ambiante (il fond à 29,76 °C), qui possède le plus grand intervalle liquide de tous les éléments. Il est principalement utilisé en électronique et en optoélectronique. Voici les points clés concernant le gallium (Ga):
Utilisations: Indispensable aux dispositifs semi-conducteurs (arséniure de gallium GaAs pour l'électronique haute fréquence, les cellules solaires et les LED), aux circuits intégrés, aux LED et diodes laser bleues et violettes (nitrure de gallium GaN), aux panneaux solaires photovoltaïques, et à certaines applications médicales. De petites quantités sont utilisées dans les thermomètres et les systèmes de transfert thermique.
Production/Extraction: Produit comme sous-produit du raffinage de l'aluminium à partir de la bauxite et du raffinage du zinc. Il n'existe aucun minerai de gallium primaire. La Chine produit la majeure partie du gallium mondial. Également récupéré dans les cendres volantes de charbon.
Histoire: Prédit par Dmitri Mendeleïev en 1871 (sous le nom d'« éka-aluminium »). Découvert par Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran en 1875 par spectroscopie de la blende. Nommé d'après Gallia (nom latin de la France), bien que certains y voient un jeu de mots sur le nom de Lecoq (en latin, « gallus » = coq/Lecoq).
Effets sur la santé & sécurité: Considéré comme relativement non toxique sous forme métallique, bien que les données de sécurité soient limitées. Les composés du gallium peuvent être toxiques. Le gallium liquide à température corporelle peut être manipulé brièvement sans danger, mais il tache la peau et les vêtements. Certains isotopes sont radioactifs.
Prix/Marché: Prix sujet à d'importantes fluctuations. Demande croissante des industries des LED et des semi-conducteurs. Les restrictions à l'exportation imposées par la Chine ont affecté les marchés mondiaux. Classé comme minerai critique pour les applications technologiques.
Propriétés: Fond dans la main (29,76 °C), reste liquide jusqu'à 2204 °C (plus grand intervalle liquide), se dilate en se solidifiant (comme l'eau), mouille le verre et la plupart des matériaux, supraconducteur en dessous de 1,083 K, et présente principalement l'état d'oxydation +3.
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