原子の地図帳 / 第4周期・典型金属
ガリウム(Gallium, Ga)
ガリウムは原子番号31の典型金属で、融点が約29.8℃と手のひらで溶けるほど低い金属です。半導体化合物(GaAs・GaN)の原料として、LEDやレーザーダイオードに欠かせません。
31
常温: 固体
Ga
Gallium
原子量: 69.723
基本データ
- 原子番号
- 31
- 元素記号
- Ga
- 元素名(日本語)
- ガリウム
- 元素名(英語)
- Gallium
- 分類
- 典型金属
- 周期 / 族
- 第4周期 / 13族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 69.723
- 電子配置
- [Ar] 3d10 4s2 4p1
- 電気陰性度(Pauling)
- 1.81
- 主な酸化数
- +3
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置(ボーアモデル)
電子配置式
[Ar] 3d10 4s2 4p1
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K(2e⁻まで) | 2個 |
| L(6e⁻まで) | 8個 |
| M(10e⁻まで) | 18個 |
| N(14e⁻まで) | 3個 |
概要
ガリウムは融点が約30℃と非常に低く、手のひらの上で融けるほど柔らかい金属です。周期表の予言と発見が一致した代表例として知られ、メンデレーエフの周期律の正しさを証明した元素でもあります。
発見の歴史
1875年、ロシアの化学者ドミトリ・メンデレーエフが周期表の空白部分から存在と性質を予言し、1875年にフランスの化学者ポール・エミール・ルコック・ド・ボアボードランが実際に発見しました。発見者の祖国フランス(ラテン語でGallia)にちなんで命名されました。
主な用途・特徴
- GaAs半導体(高速トランジスタ)
- GaN LED・青色レーザー
- 太陽電池(CIGS)
- 温度計(水銀の代替)
ヒ化ガリウムや窒化ガリウムといった化合物半導体の原料として、高速通信デバイスや青色LEDの実現に大きく貢献しています。
安全性・取扱い
金属は比較的毒性が低く、融点の低さを利用した安全なおもちゃの温度計などにも使われています。
学習のポイント
周期表の予言と発見が一致した代表例として、メンデレーエフの周期律の正しさを示す歴史的な教材になります。
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