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Metalle: Gallium

Symbol: Ga
Kategorie: Metalle
Ordnungszahl: 31
Relative Atommasse: 69,723
Schmelzpunkt: 302,93 K
Siedepunkt: 2676 K
Dichte: 5,91 g cm-3
Elektronegativität: 1,8
Ionisierungsenergie: 5,999 eV
Konfiguration: [Ar] 3d10 4s² 4p
Oxidationszahlen: 3, 2, 1
Atomradius: 122,1 pm
Ionenradius: 62 pm (+3); 113 pm (+1)

Das bläulich-silberne Metall Gallium ist berühmt dafür, dass es in der Hand schmilzt. Das liegt daran, dass sein Schmelzpunkt bei etwa 30 Grad Celsius liegt – höher als normalerweise die Raumtemperatur, aber unter der menschlichen Körpertemperatur. Einige Galliumlegierungen schmelzen sogar unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser und dienen deswegen als umweltfreundliche Thermometerflüssigkeiten, um Quecksilber zu ersetzen. Das Element entsteht in sterbenden Riesensternen, indem Atomkerne langsame Neutronen einfangen und dadurch immer schwerer werden.

Metallisches Gallium ist reaktionsträge genug, um an der Luft stabil zu sein, und ungiftig genug, dass man es tatsächlich in der Hand schmelzen lassen kann, ohne es bitter zu bereuen. Chemisch ähnelt Gallium dem Aluminium, es bildet Ionen in den Oxidationsstufen +3 und gelegentlich +1, und außerdem Kuriositäten wie metalloide Cluster sowie das stabile Salz GaCl2, in dem beide Oxidationsstufen jeweils bei der Hälfte der Galliumatome realisiert sind.

Das Metall fällt in begrenzten Mengen als Nebenprodukt beim Abbau von Aluminium und Zink an. Seine Verfügbarkeit hängt davon ab, in welchem Ausmaß diese Erze gefördert werden; Gallium gilt deswegen als eines jener Elemente, bei denen in den nächsten Jahren erhebliche Versorgungsengpässe auftreten können, weil die Produktion nicht reicht, um den Bedarf zu decken.

Das allermeiste Gallium geht als Galliumarsenid, Galliumnitrid und andere galliumhaltige Halbleiter in die Produktion von elektronischen Schaltkreisen, Bauteilen, zum Beispiel um Kohlendioxid aus der Luft abzutrennen, nehmen an Bedeutung zu. In der Medizin nutzt man radioaktives Gallium als Marker für den Eisenstoffwechsel, den man dann anhand seiner Strahlung detektieren kann. Außerdem verwendet man Gallium zum Legieren von Plutonium in Atomwaffen und in Neutrinodetektoren wie dem SAGE-Experiment in Russland oder GALLEX in Italien.

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