gallium

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Présentation

gallium, élément chimique métallique de symbole Ga et de numéro atomique 31. Parmi tous les éléments, c'est celui qui reste à l'état liquide dans le plus large domaine de températures. Il appartient au groupe 13 (ou IIIa) de la classification périodique.

C'est le chimiste français Paul Émile Lecoq de Boisbaudran qui découvrit cet élément en 1875, par spectroscopie. Un an plus tard, il l'isola dans son état métallique.

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État naturel et préparation

Le gallium est un élément assez peu répandu dans la nature : on le trouve en petites quantités dans certaines variétés de blende, de bauxite, de pyrite, de magnétite et de kaolin.

On obtient le gallium comme sous-produit de la métallurgie du zinc et des bauxites. Le métal pur est préparé par électrolyse de sels alcalins.

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Propriétés

Le gallium est un solide blanc bleuâtre ; à l'état liquide, il est argenté. Avec le mercure, c'est l'un des rares métaux qui est à l'état liquide à température ambiante. Le gallium reste facilement en surfusion. En effet, il peut rester liquide jusqu'à près de 2 000 °C. Comme l'eau, il se dilate lors de sa cristallisation. Le gallium est chimiquement proche de l'aluminium : tous deux forment des sels et des oxydes dans lesquels le métal est trivalent. Il forme également des composés monovalents et divalents. Il est attaqué par les acides minéraux (acide chlorhydrique, acide sulfurique), à l'exception de l'acide nitrique, qui le rend passif.

Le gallium fond à 29,8 °C, bout à 2 403 °C, a une densité de 5,9 ; sa masse atomique est égale à 69,72.

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Utilisations

Le gallium a peu d'applications. Son bas point de fusion (29,8 °C) et son point d'ébullition élevé (2 403 °C) sont exploités dans les thermomètres à haute température. L'arséniure de gallium (GaAs), qui se présente sous forme de cristaux, a d'excellentes propriétés semi-conductrices. Ce composé est ainsi utilisé dans les redresseurs, les transistors, les photoconducteurs et les diodes à laser.