गैलियम (Ga) अध्ययन मार्गदर्शिका: गुणधर्म, अभिक्रियाएँ और उपयोग

परिचय

गैलियम (Ga) आवर्त सारणी के समूह 13 का एक आकर्षक धात्विक तत्व है, जो अपने असाधारण रूप से कम गलनांक के लिए जाना जाता है, जिससे यह हथेली में पिघल सकता है। इस अद्वितीय भौतिक गुण के अलावा, गैलियम का वास्तविक दुनिया में महत्वपूर्ण स्थान है, मुख्य रूप से उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स, LED और उच्च दक्षता वाले सौर सेल जैसे उन्नत तकनीकी अनुप्रयोगों में अर्धचालकों के रूप में। इसके मिश्र धातु विभिन्न उपकरणों में गैर-विषाक्त विकल्प भी प्रदान करते हैं।

CBSE/JEE त्वरित पुनरीक्षण नोट्स

• परमाणु क्रमांक: 31
• प्रतीक: Ga
• परमाणु द्रव्यमान: 69.723 u (या g/mol)
• समूह: 13 (बोरॉन परिवार, p-ब्लॉक तत्व)
• आवर्त: 4
• ब्लॉक: p-ब्लॉक
• इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
• संयोजकता (सामान्य): +3
• ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: +3 (सबसे सामान्य और स्थिर), +1 (अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण कम स्थिर)
• प्रकृति: चाँदी-सफेद, नरम धातु, असामान्य रूप से कम गलनांक (29.76 °C), उच्च क्वथनांक (2204 °C)।
• घनत्व: 5.91 g/cm³ (25 °C पर)।
• उभयधर्मी प्रकृति: गैलियम और इसके यौगिक (जैसे, Ga₂O₃, Ga(OH)₃) अम्ल और प्रबल क्षारों दोनों के साथ अभिक्रिया करते हैं।

इलेक्ट्रॉन विन्यास और बंधन व्यवहार

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

गैलियम का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹ है। भरे हुए 3d¹⁰ कक्षकों की उपस्थिति इसके गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, विशेष रूप से इसकी आयनन ऊर्जाओं और इसकी ऑक्सीकरण अवस्थाओं की स्थिरता को।

बंधन व्यवहार और ऑक्सीकरण अवस्थाएँ

• प्रभावी ऑक्सीकरण अवस्था (+3): गैलियम मुख्य रूप से +3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, जो इसके तीन संयोजी इलेक्ट्रॉनों (दो 4s और एक 4p इलेक्ट्रॉन) के निष्कासन से बनती है।
• अक्रिय युग्म प्रभाव (+1):