تبلیغات
شیمی سوم راهنمایی - عنصر گالیم Ga
 
شیمی سوم راهنمایی

درباره وبلاگ


شیمی سوم راهنمایی

من امین مرآتی هستم دانش آموز سال سوم راهنمایی مدرسه ی نمونه دولتی نوآوران در کنگاور که با کمک های فراوانی که آقای گرمسیری و آقای سلیمی به من کرده اند توانسته ام این وبلاگ را نوشته و تقدیم به همه ی بچه های ایران کنم .

امین مرآتی
AminMerati24@Gmail.com

مدیر وبلاگ : امین مرآتی
نویسندگان
نظرسنجی
بحث شیمی را تا چه اندازه دوست دارید ؟








گالیم عنصری فلزی با ساختار بلورین اورترومبیک به رنگ خاکستری- آبی است. این عنصر در سال 1875 توسط Paul émile Lecoq de Boisbaudran دانشمند فرانسوی کشف گردید . هر چند گالیم در طبیعت بسیار توزیع شده است اما سنگ اصلی آن یعنی ژرمانیت هم غلظت با ارزشی از این عنصر ندارد . گالیم محصول جانبی تولید آلومینیم است.

اولین نشانه های گالیم در طبیعت در سال 1871 توسط دیمیتری مندلیف به خاطر فضای خالی که در جدول تناوبی جدید عناصر ایجاد شده بود، کشف شد. گالیم در سال 1875 توسط شیمیدان فرانسوی Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran، با روش طیف سنجی بدست آمد. در همان سال Lecoq توانست با استفاده از الکترولیز محلول هیدروکسید گالیم در هیدروکسید پتاسیم، گالیم خالص تهیه کند.
مقدار اندکی از گالیم در دیاسپور، اسفالریت، ژرمانیت و بوکسیت و فرآورده های حاصل از زغال سوخته یافت میشود. برخی از غبارهای حاصل از زغال دارای 1.5 درصد گالیم میباشند.
گالیم یکی از چهار فلزی است که در شرایط دمای اتاق میتواند به صورت مایع باشد. این چهار عنصر شیمیایی عبارت هستند از جیوه، سزیم، روبیدیم و گالیم. بنابراین این چهار عنصر میتوانند در دماسنجهای دما بالا به کار برده میشود. گالیم دارای فشار بخار پایین در دماهای بالا است.
گالیم در دمای اتاق ذوب میشود و دارای یکی از بزرگترین طیفهای مایعی است که فلزات میتوانند دارا باشند، بنابراین در دماسنجهای دما بالا مورد استفاده قرار میگیرد.
گالیم از تمایل زیادی برای قرار گرفتن در شرایط بسیار سرد دارد و در دماهای زیر انجماد قرار میگیرد. بنابراین، برای تشکیل دادن بلورهای گالیم به جامدسازی اولیه نیاز است.
گالیم بسیار خالص ظاهر نقره ای و زیبا دارد و فلز جامد آن ساختار صدفی مشابه شیشه دارد. فلز تا 3.1 درصد در هنگام جامدسازی گسترش پیدا میکند. بنابراین، در محفظه های شیشه ای و فلزی قابل نگهداری نمیباشد، زیرا ممکن است به صورت ذرات جامد تجزیه تجزیه شود.
گالیم بر روی شیشه و پرسلان به کار برده میشود و زمانیکه گالیم بر روی شیشه کشیده میشود، آینه های درخشان تشکیل میدهد. گالیم به راحتی با بسیاری از فلزات در تشکیل آلیاژها به کار میرود و سبب ساخته شدن آلیاژهای با ذوب پایین میشود. گالیم به عنوان ماده ناخالص در نیمه رساناها به کار میرود و برای تولید مواد جامد مانند ترانزیستورها و دیودهای انتشار نور مورد استفاده قرار میگیرد. آرسنید گالیم میتواند مستقیماً نور لیزر را از الکتریسیته تولید کند. مقدار زیاد تری کلرید گالیم در رصدخانه Gallium Neutrino که در ایتالیا واقع شده، مورد استفاده قرار میگیرد. در این رصدخانه به مطالعه ذراتی به نام نیوترینو که طی فرآیندهای گداخت هسته ای در خورشید تولید میشوند، میپردازند. گالات منیزیم دارای ناخالصی های دو ظرفیتی است، مانند Mn+2 که در فسفرهای پودری فعال کننده ماورای بنفش تجاری به کار میرود. آرسنید گالیم توانایی تبدیل مستقیم الکتریسیته به نور پیوسته است. آلیاژهای گالیم با بسیاری از فلزات به عنوان جز اصلی آلیاژهای با ذوب پایین به کار میرود.
این فلز میتواند تا 99.99999+% خالص شود. ارزش این فلز 3 دلار در گرم است.




ساختا بلوری عنصر گالیم



اثرات گالیم در سلامتی انسان
گالیم یکی از عناصری است که در بدن انسان یافت میشود، اما مقدار آن بسیار اندک است. به عنوان مثال، در بدن انسانی که به طور متوسط 70 کیلوگرم وزن دارد، حدود 0.7 میلی گرم از بدن او دارای گالیم است. در طبیعت تنها مقدار اندکی از گالیم یافت میشود. گالیم در آب، سبزیجات و میوه وجود دارد. برخی از ویتامینها و آبهای مختلف مقدار اندکی از گالیم دارند. این مقدار یک قسمت در میلیون است. گالیم خالص برای انسان ضرر ندارد. بر اثر حرارت دست انسان گالیم ذوب میشود. به طور کلی، بر اثر ذوب گالیم در دست انسان فقط لکه ای بر روی پوست باقی می ماند. حتی ترکیب رادیواکتیو گالیم یعنی سیترات گالیم به راحتی به بدن انسان برای اسکن گالیم تزریق میشود و اثرات جانبی و خطرناک ندارد. اگرچه مقدار اندک گالیم خطرناک نمیباشد، لیکن گالیم نباید به مقدار زیاد مصرف شود. برخی از ترکیبات گالیم بسیار خطرناک هستند. به عنوان مثال، رایج ترین شکل گالیم، کلرید گالیم میباشد که سبب مشکلاتی در گلو، مشکلات تنفسی و درد سینه میشود و بخار آن مشکلات جدی از قبیل ورم ریه و فلج جزیی را ایجاد میکند.

اثرات زیست محیطی گالیم
یکی از مشکلات عمده ای که در ارتباط با گالیم وجود دارد این است که این عنصر شیمیایی در تسلیحات هسته ای به کار میرود و باعث آلودگیهای زیست محیطی میشود. گالیم برای نگهداری برخی از بمبهای هسته ای در گودالهای خاصی مورد استفاده قرار میگیرد. زمانیکه گودال کنده میشود، پودر اکسید پلوتونیم تشکیل میشود و گالیم در پولوتونیم باقی می ماند. این نوع پلوتونیم به عنوان سوخت غیر قابل استفاده است زیرا گالیم همراه آن به سایر عناصر تجزیه میشود. اگر گالیم حذف شود، پلوتونیم مفید خواهد بود و میتوان از آن استفاده کرد. مشکلی که برای جداسازی پلوتونیم از گالیم وجود دارد این است که آلودگی رادیواکتیو وسیع آبی را سبب میشود. گالیم یکی از عناصر مفید برای استفاده در بمبهای رادیواکتیو است ولی آلودگی ایجاد میکند و آلودگی حاصل از آن اثرات مخربی برای زمین و سلامتی ساکنان آن دارد. اگر چه تلاشهای بسیاری برای برطرف کردن آلودگی آب انجام شده است اما روشهایی که برای تبدیل و تهیه سوخت پلوتونیم به کار میرود، هزینه سنگینی برابر با 200 میلیون دلار دارد. دانشمندان برای برطرف کردن آلودگی حاصل از پلوتونیم بر روی روشهای جدیدتری کار میکنند، اما برای تکمیل این روشها زمان زیادی احتیاج است.





عنصر گالیم در طبیعت


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری


خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر گالیم :
عدد اتمی: 31
جرم اتمی:69.72
نقطه ذوب : C° 29.76
نقطه جوش : C° 2204
شعاع اتمی : Å 1.81
ظرفیت: 3و2
رنگ: سفید – نقره ای
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 13
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 578.8
شکل الکترونی 4P1 2 1s22s2p63s23 p63d 104s
شعاع یونی : Å 0.62
الکترونگاتیوی:1.81
حالت اکسیداسیون:2و3
دانسیته: 5.91
گرمای فروپاشی : Kj/mol 5.59
گرمای تبخیر : Kj/mol 258.7
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.000000147
گرمای ویژه: J/g Ko 0.37
دوره تناوبی:4

شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 3
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Ga-66 9.5 ساعت
Ga-67 3.3 روز
Ga-68 1.1 ساعت
Ga-69 پایدار
Ga-71 پایدار
Ga-72 14.1 ساعت

اشکال دیگر :
تری هیدرید گالیم GaH3
تری اکسید گالیم Ga2O3
هگزا کلرید گالیم Ga2Cl6 و کلرید گالیم GaCl


منابع : کانی بیوکسیت و ژرمانیت و زغال
کاربرد : در تهیه وسایل نیمه رسانا ، دیود لیزری ، کوارتز حرارتی و تشخیص موقعیت تومورها مورد استفاده قرار می گیرد .


صفحات جانبی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :