Gallium, Symbol, Ga, chem. Element aus der III. Hauptgruppe des Periodensystems, der Bor-Aluminium-Gruppe, Metall; Z 31, Massenzahlen der natürlichen Isotope 69 (60,4 %) und 71 (39,6 %), Atommasse 69,72, Wertigkeit III, selten I, Härte nach Mohs 1,5, D. 5,904 g cm^-3, F. 29,78 °C, Kp. 2403 °C, elektrische Leitfähigkeit 2,5 Sm/mm² (bei 0 °C), Standardelektrodenpotential (Ga/Ga³⁺) -0,560 V.

Eigenschaften. G. ist ein weiches, silberglänzendes, in rhombischem Gitter kristallisierendes, infolge Neigung zu Unterkühlung bei Zimmertemperatur jedoch meist flüssiges Metall. Der große Existenzbereich des flüssigen G. macht es zu einem geeigneten Material zur Herstellung von Hochtemperaturthermometern.

Beim Übergang in den festen Zustand dehnt es sich um 3,1 % seines Volumens aus.

In seinem chem. Verhalten zeigt G. Ähnlichkeiten sowohl mit Aluminium als auch mit Zink. Gegenüber Luft und Wasser ist es bei Zimmertemperatur beständig, es wird wie Aluminium durch eine dünne Oxidhaut passiviert. Bei erhöhter Temperatur wird es durch Luft in Gallium(III)-oxid Ga₂O₃ überführt. In starken Säuren löst es sich unter Wasserstoffentwicklung und Bildung von Gallium(III)-salzen. Alkalihydroxide lösen G. zu Gallatlösungen und Wasserstoff, z. B. Ga + NaOH + 3 H₂O → Na[Ga(OH)₄] + ³/₂ H₂. Mit den Halogenen reagiert G. zu Gallium(III)-halogeniden GaX₃ mit Schwefel, Selen und Tellur zu Gallium(III)chalkogeniden. Mit Phosphor, Arsen und Bismut erhält man 1 : 1-Verbindungen, z. B. Galliumarsenid GaAs, mit ähnlichen Halbleitereigenschaften wie Silicium oder Germanium.

Analytisches. Der qualitative Nachweis des G. erfolgt am sichersten spektroskopisch (violette Linien bei 417,1 bzw. 403,1 nm). Quantitativ wird G. vorteilhaft komplexometrisch bestimmt, kleine Konzentrationen am einfachsten durch Atomabsorptionsspektroskopie.

Vorkommen. G. ist mit 10^-4 % am Aufbau der Erdkruste beteiligt. Es kommt als Spurenelement im Bauxit und im Sphalerit (Zinkblende) vor. Galliumreichstes Mineral mit 0,7 % G. ist der Germanit 3 Cu₂S·FeS·2 GeS₂.

Gewinnung. Die Gewinnung des G. erfolgt durch Elektrolyse wäßriger alkalischer Gallatlösungen. Hochreines G. für Halbleiter wird durch Elektrolyse von durch Zonenschmelzen gereinigtem Galliumchlorid gewonnen.

Verwendung. G. spielt als Dotierungselement und speziell in Form von Galliumarsenid (Galliumverbindungen) eine wichtige Rolle in der Halbleiterindustrie. Es wird als Thermometerflüssigkeit und zur Herstellung niedrigschmelzender, zur Wärmeübertragung benutzter Legierungen angewandt.