物理 [元素周期表] 镓
质心你还知道让我登小号啊
镓 (Gallium)
基本信息
元素符号: Ga
原子序数: 31
原子量: 69.723
位置: 位于元素周期表第四周期，第13族（IIIA族），位于铝和铟之间。
电子构型: [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p¹
原子结构
手心的熔点: 镓是自然界中为数不多的在室温下（超过29.76°C）会变成液体的金属，握在手心即可熔化。
共价性倾向: 虽然属于金属，但其晶体结构更倾向于分子晶体（由Ga₂分子构成），表现出一定的非金属特性。
物理性质
外观: 银白色的软金属，液态时为银白色，略带淡蓝色。
熔点与沸点: 具有很低的熔点（29.76 °C）和极高的沸点（2204 °C），是液态温度范围最宽的金属之一。
密度: 固态密度（5.91 g/cm³）小于液态密度（6.095 g/cm³），凝固时体积会膨胀（类似水/锑/铋）。
过冷现象: 液态镓在冷却至熔点以下时仍可保持液态，不易凝固。
化学性质
两性金属: 既溶于酸也溶于碱。
常见的化学反应:
与酸反应: 与盐酸、硫酸等反应生成镓盐并放出氢气。
与碱反应: 与氢氧化钠等强碱反应生成镓酸盐（如Na[Ga(OH)₄]）并放出氢气。
与卤素反应: 在室温或加热条件下与卤素发生反应。
表面钝化: 在空气中表面会形成致密的氧化膜，阻止进一步氧化。
存在与制备
地壳中存在: 地壳中含量约为15-20 ppm，但极少形成独立的镓矿。
主要来源:
铝土矿: 是生产氧化铝过程中的主要副产品。
闪锌矿: 在炼锌的废渣中可以回收镓。
煤灰: 某些煤燃烧后的飞灰中也含有镓。
制备方法: 主要通过湿法冶金从铝土矿生产氧化铝的循环母液中提取，再经过电解精炼制得高纯镓。
主要用途
半导体行业:
砷化镓（GaAs）: 用于制造高频芯片、射频器件（如手机功率放大器）、LED（特别是红光和红外光LED）和太阳能电池（太空领域）。
氮化镓（GaN）: 是快充充电器、5G基站和雷达系统的核心材料，具有高频率、高功率的特点。
合金:
低熔点合金: 与铟、锡等形成合金，用于消防保险装置、核反应堆冷却剂。
镓铟锡合金: 无毒液态金属，用于替代水银温度计或作为导热界面材料。
温度计: 由于液态温度范围极宽，用于制造高温温度计（代替水银）。
光学镜面: 液态镓具有高反射率，可用于制造特殊光学镜面。
医学: 镓的放射性同位素用于肿瘤显像诊断。