General properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Pronunciation |
/ˈɡæliəm/ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Appearance | silvery blue | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standard atomic weight (Ar, standard) | 69.723(1) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gallium in the periodic table | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic number (Z) | 31 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Group | group 13 (boron group) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Period | period 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Element category | post-transition metal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | p-block | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron configuration | [Ar] 3d10 4s2 4p1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell
|
2, 8, 18, 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physical properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phase at STP | solid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Melting point | 302.9146 K (29.7646 °C, 85.5763 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Boiling point | 2673 K (2400 °C, 4352 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Density (near r.t.) | 5.91 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
when liquid (at m.p.) | 6.095 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of fusion | 5.59 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of vaporization | 256 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar heat capacity | 25.86 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidation states |
3, 2, 1, −1, −2, −4, −5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativity | Pauling scale: 1.81 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionization energies |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic radius | empirical: 135 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Covalent radius | 122±3 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals radius | 187 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Miscellanea | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Crystal structure | orthorhombic | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Speed of sound thin rod | 2740 m/s (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal expansion | 18 µm/(m·K) (at 25 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal conductivity | 40.6 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrical resistivity | 270 nΩ·m (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetic ordering | diamagnetic | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetic susceptibility | −21.6·10−6 cm3/mol (at 290 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Young's modulus | 9.8 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poisson ratio | 0.47 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohs hardness | 1.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brinell hardness | 56.8–68.7 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 7440-55-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
History | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Naming | after Gallia (Latin for: France), homeland of the discoverer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Prediction | Dmitri Mendeleev (1871) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Discovery and first isolation | Lecoq de Boisbaudran (1875) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Main isotopes of gallium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gallium is a chemical element with symbol Ga and atomic number 31. It is in group 13 of the periodic table, and thus has similarities to the other metals of the group, aluminium, indium, and thallium. Gallium does not occur as a free element in nature, but as gallium(III) compounds in trace amounts in zinc ores and in bauxite. Elemental gallium is a soft, silvery blue metal at standard temperature and pressure, a brittle solid at low temperatures, and a liquid at temperatures greater than 29.76 °C (85.57 °F) (above room temperature, but below the normal human body temperature).
The melting point of gallium is used as a temperature reference point. Gallium alloys are used in thermometers as a non-toxic and environmentally friendly alternative to mercury, and can withstand higher temperatures than mercury. The alloy galinstan (68.5% gallium, 21.5% indium, and 10% tin) has an even lower melting point of −19 °C (−2 °F), well below the freezing point of water.
Since its discovery in 1875, gallium has been used to make alloys with low melting points. It is also used in semiconductors as a dopant in semiconductor substrates.
Gallium is predominantly used in electronics. Gallium arsenide, the primary chemical compound of gallium in electronics, is used in microwave circuits, high-speed switching circuits, and infrared circuits. Semiconducting gallium nitride and indium gallium nitride produce blue and violet light-emitting diodes (LEDs) and diode lasers. Gallium is also used in the production of artificial gadolinium gallium garnet for jewelry.