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Gallio - Ga

Proprieta' chimiche del gallio - Effetti del gallio sulla salute - Effetti ambientali del gallio

Numero atomico

31

Massa atomica

69.72 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

non nota

Densita'

5.1 g.cm-3 at 20°C

Punto di fusione

29.8 °C

Punto di ebollizione

2204 °C

Raggio di Vanderwaals

0.161 nm

Raggio ionico

0.083 nm (+3)

Isotopi

6

Guscio elettronico

[ Ar ] 3d10 4s24p1

Energia di prima ionizzazione

578.6 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1978.8 kJ.mol -1

Energia di terza ionizzazione

2389 kJ.mol -1

Energia di quarta ionizzazione

2962.3 kJ.mol -1

Potenziale standard

- 0.52 V

Gallium - Ga

Gallio

Il gallio solido è un metallo blu-grigio con la struttura cristallina ortorombica; il gallio molto puro ha un meraviglioso colore argenteo. Anche se il gallio è solido a temperatura ambiente, diventa liquido se riscaldato leggermente. È l'unico metallo insieme a mercurio, cesio e rubidio che ha questa proprietà. Il gallio solido è sifficientemente morbido da essere tagliato con una lama. È stabile in aria ed acqua; ma reagisce con e dissolve in acidi ed alcali.

Applicazioni

Il gallio liquido bagna le superfici di vetro e porcellana; forma una superficie luminosa e altamente riflettente come ricoprimento su vetro. Puo' essere usato per realizzare specchi brillanti. Il gallio si lega facilmente alla maggior parte dei metalli, quindi è usato per formare leghe. I pozzi del plutonio delle armi nucleari sfruttano una lega di gallio per stabilizzare le fome allotrope del plutonio.
Circuiti integrati analogici costituiscono l'impiego più comune del gallio, insieme ai dispositivi optoelettronici (soprattutto diodi laser e diodi luminescenti) che sono il secondo inpiego piu' diffuso del gallio. Il gallio ha proprietà semiconduttrici, particolarmente in forma di arsendite di gallio (GaAs), che e' in grado di convertire elettricita' in luce ed è usata nei diodi luminescenti (LED) per la visualizzazione elettronica e di orologi.
Il gallio è usato in alcuni termometri a temperatura elevata.

Il gallio nell'ambiente

Il gallio non esiste in natura in forma pura, né i composti di gallio costituiscono la fonte estrattiva primaria. Il gallio è più abbondante del piombo ma molto meno accessibile in quanto non è selettivamente concentrato in minerali da alcun processo geologico, qundi tende ad essere ampiamente disperso. Parecchi minerali, come il minerale di alluminio bauxite, contengono una piccola quantità di gallio ed il carbone può avere un contenuto di gallio relativamente elevato.

Effetti del gallio sulla salute

Il gallio è un elemento presente nel corpo umano, ma in quantita' molto piccole. Per esempio, in una persona con una massa corporea di settanta chilogrammi, ci sono 0.7 mg di gallio. Se tale quantità di gallio fosse condensata in un cubo, il cubo avrebbe i lati di lunghezza di soltanto 0,49 mm. Il gallio non ha dimostrati benefici sulle funzioni del corpo ed è molto probabilmente presente solo a causa di piccole tracce nell'ambiente naturale, nell'acqua ed in residui ortofrutticoli. Parecchie vitamine ed acque acqua in commercio sono note contenere tracce di gallio di meno di 1 ppm. Il gallio puro non è una sostanza nociva per gli esseri umani al tocco. È stato maneggiato molte volte soltanto per il semplice piacere di vederlo fondersi al calore emesso da una mano umana. Tuttavia, è noto lasciare una macchia sulle mani. Anche il composto radioattivo del gallio, il citrato del gallio [ 67Ga ], può essere iniettato nel corpo ed essere usato per l'esame del gallio senza effetti nocivi. Anche se non è nocivo in piccole quantita', il gallio non dovrebbe essere intenzionalmente consumato in grandi dosi. Alcuni composti del gallio possono essere molto pericolosi. Per esempio, l'esposizione acuta al cloruro di gallio(III) può causare irritazione della gola, difficoltà respiratorie, dolori alla cassa ed i suoi vapori possono causare persino condizioni molto serie come edema polmonare e paralisi parziale.

Effetti ambientali del gallio

Una polemica sul gallio riguarda le armi nucleari e l'inquinamento. Il gallio è usato per tenere insieme alcuni nuclei di bombe nucleari. Tuttavia, quando i nuclei sono tagliati e si forma polvere di ossido di plutonio, il gallio rimane nel plutonio. Il plutonio diventa quinid inutilizzabile come combustibile perché il gallio è corrosivo per parecchi altri elementi. Se il gallio viene rimosso, tuttavia, il plutonio diventa di muovo utile. Il problema è che il processo di rimozione del gallio contribuisce ad un notevole inquinamento di acqua da parte di sostanze radioattive. Il gallio è un elemento ideale da usare nei nuclei delle bombe, ma l'inquinamento è distruttivo per la terra ed per salute dei suoi abitanti. Anche se si compissero degli sforzi per rimuovere l'inquinamento dall'acqua, i costi del processo di trasformazione del plutonio in combustibile aumenterebbero di circa 200 milione dollari. Gli scienziati stanno lavorando ad un altro metodo per pulire il plutonio, ma potrebbe volerci anni per completarlo.

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