3.3.2. Свойства галлия и его соединений

Физические свойства. Галлий – мягкий, легкоплавкий металл серебристого цвета. Его атомный номер 31, атомная масса 69,72 г/моль, ромбическая гранецентрированная решетка. Плотность галлия составляет 5,904 г/см³, температура плавления 29,88 ºС, температура кипения 2230 ºС. Удельное электро-сопротивление при 0 ºС равно 53,4∙10⁶ Ом∙см. Температура перехода в состояние сверхпроводимости равна 1,1 К. Сечение захвата тепловых нейтронов составляет 2,71·10²⁴ см², нормальный электродный потенциал равен -0,52 В. Для галлия характерен широкий интервал жидкого состояния (от 30 до 2230 ºС). При быстром охлаждении жидкий галлий может сохраняться в холодном состоянии до – 40 ºС. Переход из жидкого состояния в твердое сопровождается увеличением объема на 3,2 %. При механической обработке на холоду галлия практически не обнаруживают наклепа, так как он рекристаллизуется уже при комнатной температуре.

Химические свойства. На воздухе галлий при обычной температуре устойчив, жидкий галлий выше 260 ºС медленно окисляется (пленка оксида защищает металл). С водородом, углеродом и азотом галлий не взаимодействует. Хлор и бром реагируют с галлием на холоду, йод – при нагревании. Расплавленный галлий выше 300 ºС взаимодействует со всеми конструкционными металлами. В серной и соляной кислоте галлий медленно растворяется с выделением водорода. В азотной кислоте любой концентрации на холоду он устойчив, при нагревании наблюдается медленное растворение с выделением NO₂. Галлий растворяется в плавиковой кислоте и царской водке. Горячие растворы гидроксида натрия медленно растворяют галлий с образованием галлата NaGaO₂. Галлий относится к III группе Периодической системы элементов. Галлий образует устойчивые соединения с высшей степенью окисления, кроме того, известны соединения, соответствующие степеням 2 и 3.