Efeméride; descubrimiento del galio

El galio es un elemento químico con símbolo Ga y número atómico 31. El galio elemental es un metal azul plateado suave a temperatura y presión estándar; sin embargo, en su estado líquido se vuelve blanco plateado. Si se aplica demasiada fuerza, el galio puede fracturarse concoidalmente.

Está clasificado en el grupo 13 de la tabla periódica y, por lo tanto, tiene similitudes con los otros metales del grupo como aluminio, indio y talio. El galio no se presenta como un elemento libre en la naturaleza, sino como compuestos de galio (III) en pequeñas cantidades en minerales de zinc y en bauxita.

Un metal que se derrite en tu mano

En estado elemental es un líquido a temperaturas superiores a 29.76 ° C (85.57 ° F), por encima de la temperatura ambiente, pero por debajo de la temperatura normal del cuerpo humano de 37 ° C (99 ° F). Por lo tanto, el metal se derretirá en las manos de una persona.

Su punto de fusión se utiliza como punto de referencia de temperatura. Las aleaciones de galio se usan en termómetros como una alternativa no tóxica y ecológica al mercurio, y pueden soportar temperaturas más altas que el mercurio. Para la aleación de galinstan (62 – ⁠95% de galio, 5 – ⁠22% de indio y 0 – ⁠ 16% de estaño en peso), se reporta un punto de fusión aún más bajo de −19 ° C (−2 ° F), muy por debajo del punto de congelación del agua.

Descubrimiento del galio
Descubrimiento del galio

Desde su descubrimiento en 1875, se ha utilizado para hacer aleaciones con bajos puntos de fusión. También se usa en semiconductores como dopante en sustratos semiconductores.

Primeras pistas

En 1871, la existencia del galio fue predicha por primera vez por el químico ruso Dmitri Mendeleev, quien lo llamó “eka-aluminio” por su posición en su tabla periódica. También predijo varias propiedades del eka-aluminio que se corresponden estrechamente con las propiedades reales del galio, como su densidad, punto de fusión, carácter de óxido y unión en cloruro.

Mendeleev predijo además que el eka-aluminio se descubriría por medios espectroscópicos, y que el eka-aluminio metálico se disolvería lentamente en ácidos y álcalis y no reaccionaría con el aire. También predijo que el óxido de ese metal (M2O3) se disolvería en ácidos para dar sales del tipo MX3, que las sales de eka-aluminio formarían sales básicas, igualmente que sulfato de eka-aluminio debería formar un alumbre, y que el MCl3 anhidro debería tener una mayor volatilidad que el cloruro de aluminio: todas estas predicciones se cumplieron.

¿Como se descubrió el galio?

Fue descubierto usando espectroscopía por el químico francés Paul Emile Lecoq de Boisbaudran en 1875 a partir de su espectro característico (dos líneas violetas) en una muestra de esfalerita.Más tarde ese año, Lecoq obtuvo el metal libre por electrólisis del hidróxido en solución de hidróxido de potasio. Llamó al elemento “gallia”, del latín Gallia que significa Galia, en honor a su tierra natal, Francia.

Cristales de galio
Cristales de galio

Más tarde se afirmó que, en uno de esos juegos de palabras multilingües tan amados por los hombres de ciencia en el siglo XIX, también había llamado galio a sí mismo: “Le coq” es francés para “el gallo” y la palabra latina para “gallo” es “gallus” En un artículo de 1877, Lecoq negó esta conjetura. Originalmente, de Boisbaudran determinó la densidad de galio como 4.7 g / cm3, la única propiedad que no cumplió con las predicciones de Mendeleev; Mendeleev luego le escribió y le sugirió que debería volver a medir la densidad, y de Boisbaudran obtuvo el valor correcto de 5.9 g / cm3, que Mendeleev había predicho casi con exactitud.

Usos

Se usa predominantemente en electrónica. El arseniuro de galio, el compuesto químico primario del galio en la electrónica se usa en circuitos de microondas, circuitos de conmutación de alta velocidad y circuitos infrarrojos. El nitruro de galio semiconductor y el nitruro de galio indio producen diodos emisores de luz (LED) azules y violetas y láseres de diodo. También se usa en la producción de granate de gadolinio galio artificial para joyería. Actualmente considera un elemento químico tecnológico de importancia crítica.

El galio no tiene un papel natural conocido en biología. El galio (III) se comporta de manera similar a las sales férricas en los sistemas biológicos y se ha utilizado en algunas aplicaciones médicas, incluidos productos farmacéuticos y radiofármacos.