Галлий (Ga) в таблице Менделеева: период, группа, масса

Теория:

Галлий (Ga) в периодической системе: 4‑й период, 13‑я группа (по устаревшей классификации — III A), атомная масса 69,723 а.е.м.

Занимает положение в 4‑м периоде, что определяет его принадлежность к главным подгруппам (p-элементам).

Галлий — уникальный металл, существование которого было предсказано Д. И. Менделеевым под названием «экаалюминий» еще до его официального открытия.

Будучи химическим аналогом алюминия и индия, он располагается в правой части таблицы Менделеева, сразу после переходных металлов.

Нахождение Галлия в 13‑й группе и наличие трех электронов на внешнем слое обуславливают его ключевые параметры:

Характерную степень окисления +3.

А также уникальное физическое свойство — аномально низкую температуру плавления (29,76°C), что позволяет ему становиться жидким от тепла человеческих рук.

Структура атома подтверждается его электронной формулой (конфигурацией):

[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹.

На которой наглядно можно определить его положение как p-блочного элемента, у которого начинает заполняться 4p-подуровень.

Галлий элемент таблицы Менделеева который можно определить на основании закона периодичности: положение в ряду металлов период 4, группа 13, а также по его порядковому номеру (Z = 31).

Содержание страницы

Как определить положение Галлия в Таблице Менделеева

Локация галлия в таблице описывается характеристиками его атомного ядра — его «химическим аттестатом» (паспортом):

Порядковый номер (атомный номер).
Наименование (название) элемента.
Группа (13-я группа, подгруппа алюминия).
Период (горизонтальный ряд).
Электронное семейство (галлий — p‑элемент).

Порядковый номер / атомный номер (Z = 31)

Служит уникальным кодом элемента в системе.
В ядре — 31 протон; в нейтральной оболочке — 31 электрон.
Электронное строение: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹.

Важно: Галлий обладает одной из самых широких температурных областей существования в жидком состоянии. Он закипает только при 2204°C, что делает его незаменимым для высокотемпературных термометров.

Название и символ

Название: «галлий» (от лат. «Gallia» — Франция, в честь родины первооткрывателя Поля Эмиля Лекока де Буабодрана).
Символ: Ga.
Примечание: Открыт в 1875 году. В чистом виде — мягкий серебристо-белый металл, способный смачивать поверхность стекла.

Чтобы определить галлий, можно воспользоваться его полной электронной формулой и сложить показатели степени — их сумма будет равна 31.

Группа (13 / III A)

Расположен в 13‑й группе. В периодической системе галлий находится в одной вертикальной колонке с алюминием (сверху) и индием (снизу) и входит в подгруппа бора.

Химический потенциал:

Валентность галлия: постоянная валентность III (иногда проявляет I).
Степень окисления: +3. Соединения галлия (арсенид галлия) являются ключевыми материалами современной полупроводниковой электроники.

Период (4‑й)

Находится в 4‑м периоде — его электроны распределены по четырем энергетическим уровням.

Влияние на свойства:

Химическая активность: Галлий — амфотерный элемент, он способен реагировать как с кислотами, так и со щелочами.
Техническое значение: Используется в лазерах, светодиодах (LED) и солнечных батареях.

Все значения элементов в полной сводной таблице параметров химических элементов (Z, Ar, Группа, Период).

Относительная атомная масса (Ar)

Ar(Ga) ≈ 69,723 а.е.м.
Определение: среднее значение массы природных изотопов, которых у галлия два (стабильные 69 и 71).

Все значения для всех элементов можно узнать в таблице атомных масс.

p‑Элемент (электронное семейство)

Валентные электроны располагаются на 4s и 4p подуровнях (4s² 4p¹).

Специфика блока: Как p-элемент, галлий проявляет выраженные металлические свойства, но с элементами амфотерности, сближающими его с неметаллами по характеру некоторых оксидов.

Определение энергетических уровней Галлия по Таблице Менделеева

Положение Галлия (Ga) в системе Менделеева — это готовый «паспорт» его внутреннего устройства.

1. 4-й период (Количество этажей)

Номер периода определяет число электронных слоев.

Итог: У Галлия 4 энергетических уровня.

2. Список «жильцов» (Распределение электронов)

Атомный номер Галлия — 31. Его 31 электрон распределен по уровням следующим образом:

Ga ) 2 ) 8 ) 18 ) 3

3. 13-я группа (Химический характер)

Галлий — элемент главной подгруппы III группы (или 13-й группы).

p-элемент: Относится к типичным металлам главных подгрупп.
Физические свойства: Легкоплавкий металл, склонен к сильному переохлаждению (может оставаться жидким при 0°C).

Проверка знаний: Как определить галлий по таблице Менделеева

Выберите три верных тезиса, которые однозначно характеризуют Галлий (Ga) в структуре таблицы.

1) Порядковый номер элемента — 31.

2) Находится в 4-м периоде, 13-й группе.

3) Является p-элементом с высшей валентностью III.

4) Является самым твердым металлом в мире.

5) Находится в одной группе с Кислородом.

6) Является благородным газом.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 2, 3

1) Номер 31. Соответствует количеству протонов в ядре.
2) 4-й период, 13-я группа. Его адрес в периодической системе.
3) p-элемент. Характеризуется наличием 1 электрона на p-подуровне.
4) Ошибка. Галлий очень мягкий и плавится даже в руках.
5) Ошибка. Галлий в группе алюминия (13), кислород — в 16-й.
6) Ошибка. Галлий — это металл, а не газ.

Для глубокого изучения свойств, истории открытия и применения в микроэлектронике, читайте нашу основную статью: галлий химический элемент.

Часто задаваемые вопросы:

Где находится Галлий в таблице Менделеева?

Галлий расположен в 4-м периоде, 13-й группе. Его порядковый номер — 31.

Почему галлий плавится в руках?

Это связано с его кристаллической структурой и низкой температурой плавления (всего 29,76°C), что ниже температуры человеческого тела.

Сколько у него электронных уровней?

У галлия 4 энергетических уровня. Схема распределения: 2, 8, 18, 3.