Gallium compounds
ગેલિયમ સંયોજનો એ તત્વ ગેલિયમ ધરાવતા સંયોજનો છે. આ સંયોજનો મુખ્યત્વે + 3 ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં જોવા મળે છે. + 1 ઓક્સિડેશન સ્થિતિ કેટલાક સંયોજનોમાં પણ જોવા મળે છે, જો કે તે ગેલિયમના ભારે કોન્જેનર્સ ઇન્ડિયમ અને થેલિયમ કરતાં ઓછી સામાન્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ખૂબ જ સ્થિર GaCl2માં ગેલિયમ (I) અને ગેલિયમ (III) બંને હોય છે અને તેને GaIGaIIICl4 તરીકે તૈયાર કરી શકાય છે; તેનાથી વિપરીત, મોનોક્લોરાઇડ 0 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર અસ્થિર હોય છે, જે મૂળભૂત ગેલિયમ અને ગેલિયમ (III) ક્લોરાઇડમાં અપ્રમાણસર હોય છે. Ga-Ga બંધ ધરાવતા સંયોજનો સાચા ગેલિયમ (II) સંયોજનો છે, જેમ કે GaS (જેને Ga24 + (S2−) 2 તરીકે ઘડી શકાય છે) અને ડાયોક્સન સંકુલ Ga2Cl4 (C4H8O2) 2. નકારાત્મક ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ સાથે ગેલિયમના સંયોજનો પણ છે, જે-5 થી-1 સુધીની હોય છે, આમાંના મોટાભાગના સંયોજનો મેગ્નેશિયમ ગેલાઇડ (MgxGay) છે. જલીય રસાયણશાસ્ત્ર મજબૂત એસિડ ગેલિયમને ઓગળી જાય છે, જે (ગેલિયમ નાઇટ્રેટ) જેવા ગેલિયમ (III) ક્ષાર બનાવે છે. ગેલિયમ (III) ક્ષારના જલીય દ્રાવણમાં હાઇડ્રેટેડ ગેલિયમ આયન હોય છે. ગેલિયમ (III) હાઇડ્રોક્સાઇડ, એમોનિયા ઉમેરીને ગેલિયમ (III) દ્રાવણમાંથી અવક્ષેપિત થઈ શકે છે. 100 °C પર નિર્જલીકરણ ગેલિયમ ઓક્સાઇડ હાઇડ્રોક્સાઇડ, GaO (OH) ઉત્પન્ન કરે છે. આલ્કલાઇન હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણ ગેલિયમને ઓગળી જાય છે, જે આયન ધરાવતા ગેલેટ ક્ષાર (સમાન રીતે નામ આપવામાં આવેલા ગેલિક એસિડ ક્ષાર સાથે ગેરસમજ ન થવી જોઈએ) બનાવે છે. ગેલિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ, જે એમ્ફોટેરિક છે, તે પણ ક્ષારમાં ઓગળી જાય છે અને ગેલેટ ક્ષાર બનાવે છે. જો કે અગાઉના કાર્યમાં અન્ય સંભવિત ગેલેટ એનાયન તરીકે સૂચવવામાં આવ્યું હતું, તે પછીના કાર્યમાં મળ્યું ન હતું. ઓક્સાઇડ અને કેલ્કોજેનાઇડ્સ ગેલિયમ માત્ર પ્રમાણમાં ઊંચા તાપમાને કેલ્કોજેન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઓરડાના તાપમાને, ગેલિયમ ધાતુ હવા અને પાણી સાથે પ્રતિક્રિયાશીલ હોતી નથી કારણ કે તે નિષ્ક્રિય, રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ સ્તર બનાવે છે. જો કે, ઊંચા તાપમાને, તે વાતાવરણીય ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ગેલિયમ (III) ઓક્સાઇડ બનાવે છે. 500 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી 700 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર શૂન્યાવકાશમાં તાત્વિક ગેલિયમ સાથે ઘટાડવાથી ઘેરા બદામી રંગનું ગેલિયમ (I) ઓક્સાઇડ મળે છે. તે ખૂબ જ મજબૂત ઘટાડનાર એજન્ટ છે, જે ઘટાડવામાં સક્ષમ છે. તે 800 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ગેલિયમ અને પર અપ્રમાણસર થાય છે. ગેલિયમ (III) સલ્ફાઇડમાં 3 સંભવિત સ્ફટિક ફેરફારો છે. તે 950 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ () સાથે ગેલિયમની પ્રતિક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાય છે. વૈકલ્પિક રીતે, તેનો ઉપયોગ 747 °C: 2 + 3 → + 6 પર આલ્કલી મેટલ કાર્બોનેટના મિશ્રણની પ્રતિક્રિયા સાથે અને એનાયન ધરાવતા થિયોગેલેટની રચના તરફ દોરી જાય છે. મજબૂત એસિડ આ ક્ષારને વિઘટિત કરે છે, પ્રક્રિયામાં મુક્ત થાય છે. પારાના મીઠાનો ઉપયોગ ફોસ્ફોર તરીકે થઈ શકે છે. ગેલિયમ (II) સલ્ફાઇડ અને ગ્રીન ગેલિયમ (I) સલ્ફાઇડ જેવી ઓછી ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં પણ ગેલિયમ સલ્ફાઇડ બનાવે છે, જેમાંથી બાદમાં નાઇટ્રોજનના પ્રવાહ હેઠળ 1000 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ગરમ કરીને પહેલામાંથી ઉત્પન્ન થાય છે. અન્ય દ્વિસંગી કેલ્કોજેનાઇડ્સ, અને, ઝિંકબ્લેન્ડે માળખું ધરાવે છે. તે બધા સેમિકન્ડક્ટર્સ છે પરંતુ સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે અને મર્યાદિત ઉપયોગિતા ધરાવે છે. નાઇટ્રાઇડ્સ અને નિક્ટાઇડ્સ ગેલિયમ એમોનિયા સાથે 1050 °C પર પ્રતિક્રિયા કરીને ગેલિયમ નાઇટ્રાઇડ, GaN બનાવે છે. ગેલિયમ ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અને એન્ટિમોની સાથે દ્વિસંગી સંયોજનો પણ બનાવે છેઃ ગેલિયમ ફોસ્ફાઇડ (જીએપી), ગેલિયમ આર્સેનાઇડ (જીએએ) અને ગેલિયમ એન્ટિમોનાઇડ (જીએએસબી). આ સંયોજનોની રચના ZnS જેવી જ હોય છે અને તેમાં મહત્વપૂર્ણ અર્ધચાલક ગુણધર્મો હોય છે. ગેલિયમની તાત્વિક ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અથવા એન્ટિમોની સાથે સીધી પ્રતિક્રિયા દ્વારા જીએપી, જીએએ અને જીએએસબીનું સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. તેઓ GaN કરતાં વધુ વિદ્યુત વાહકતા દર્શાવે છે. નીચા તાપમાને ફોસ્ફરસ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને પણ જી. એ. પી. નું સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. ગેલિયમ ત્રિકોણીય નાઇટ્રાઇડ્સ બનાવે છે; ઉદાહરણ તરીકેઃ + → ફોસ્ફરસ અને આર્સેનિક સાથે સમાન સંયોજનો શક્ય છેઃ અને. આ સંયોજનોને પાતળા એસિડ અને પાણી દ્વારા સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ કરવામાં આવે છે. હેલાઈડ્સ ગેલિયમ (III) ઓક્સાઇડ એચ. એફ. જેવા ફ્લોરાઈનેટિંગ એજન્ટો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અથવા ગેલિયમ (III) ફ્લોરાઇડ બનાવે છે. તે એક આયનીય સંયોજન છે જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે. જો કે, તે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડમાં ઓગળી જાય છે, જેમાં તે પાણી સાથે એડક્ટ બનાવે છે. આ એડક્ટ સ્વરૂપોને નિર્જલીકૃત કરવાનો પ્રયાસ. એડક્ટ એમોનિયા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેને પછી ગરમ કરીને નિર્જલ બનાવી શકાય છે. ગેલિયમ ધાતુની ક્લોરિન વાયુ સાથેની પ્રતિક્રિયાથી ગેલિયમ ટ્રાઇક્લોરાઇડની રચના થાય છે. ટ્રાઇફ્લોરાઇડથી વિપરીત, ગેલિયમ (III) ક્લોરાઇડ 78 ડિગ્રી સેલ્સિયસના ગલનબિંદુ સાથે ડાયમેરિક અણુઓ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. સમતુલ્ય સંયોજનો બ્રોમિન અને આયોડિન સાથે રચાય છે, અને. અન્ય જૂથ 13 ટ્રાઇહલાઇડ્સની જેમ, ગેલિયમ (III) હેલાઇડ્સ લેવિસ એસિડ છે, જે ક્ષારયુક્ત ધાતુના હેલાઇડ્સ સાથે હેલાઇડ સ્વીકારનારા તરીકે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને એનાયન ધરાવતા ક્ષાર બનાવે છે, જ્યાં X એ હેલોજન છે. તેઓ આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સ સાથે પણ પ્રતિક્રિયા કરીને કાર્બોકેશન બનાવે છે અને. જ્યારે ઊંચા તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ગેલિયમ (III) હેલાઇડ તત્વ ગેલિયમ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સંબંધિત ગેલિયમ (I) હેલાઇડ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, Ga સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને બને છેઃ 2 Ga + 3 GaCl (g) નીચા તાપમાને, સંતુલન ડાબી તરફ સ્થળાંતર કરે છે અને GaCl અસંગત રીતે મૂળભૂત ગેલિયમ તરફ પાછું ફરે છે અને. 950 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર HCl સાથે Ga ની પ્રતિક્રિયા કરીને પણ GaCl ઉત્પન્ન કરી શકાય છે; ઉત્પાદનને લાલ ઘન તરીકે ઘનીકરણ કરી શકાય છે. ગેલિયમ (I) સંયોજનોને લેવિસ એસિડ સાથે એડક્ટ બનાવીને સ્થિર કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકેઃ GaCl + → કહેવાતા "ગેલિયમ (II) હેલાઇડ્સ", વાસ્તવમાં સંબંધિત ગેલિયમ (III) હેલાઇડ્સ સાથે ગેલિયમ (I) હેલાઇડ્સના સંયોજનો છે, જે માળખું ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકેઃ એલ્યુમિનિયમની જેમ, ગેલિયમ પણ હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે, જેને ગેલેન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જે લિથિયમ ગેલનેટ () ને ગેલિયમ (III) ક્લોરાઇડ સાથે −30 °C: 3 + → 3 LiCl + 4 પર પ્રતિક્રિયા કરીને ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. જો કોઈ દ્રાવકનો ઉપયોગ ન કરવામાં આવે, તો ડાયમર (ડાઇગલેન) ગેસ તરીકે રચાય છે. તેની રચના ડાયબોરેન જેવી જ છે, જેમાં બે હાઇડ્રોજન પરમાણુ બે ગેલિયમ કેન્દ્રોને જોડતા હોય છે, જે α-થી વિપરીત છે, જેમાં એલ્યુમિનિયમની સંકલન સંખ્યા 6 હોય છે. ગેલેન −10 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર અસ્થિર હોય છે, જે મૂળભૂત ગેલિયમ અને હાઇડ્રોજનમાં વિઘટિત થાય છે. ઓર્ગેનોગેલિયમ સંયોજનો ઓર્ગેનોગેલિયમ સંયોજનો ઓર્ગેનોઇન્ડિયમ સંયોજનો માટે સમાન પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે, ઓર્ગેનોએલ્યુમિનિયમ સંયોજનો કરતાં ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે, પરંતુ ઓર્ગેનોથેલિયમ સંયોજનો કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે. આલ્કાઈલગેલીયમ મોનોમેરિક છે. લેવિસ એસિડિટી Al> Ga> In ક્રમમાં ઘટે છે અને પરિણામે ઓર્ગેનોગેલિયમ સંયોજનો ઓર્ગેનોએલ્યુમિનિયમ સંયોજનોની જેમ બ્રિજ્ડ ડાયમર્સ બનાવતા નથી. ઓર્ગેનોગેલિયમ સંયોજનો ઓર્ગેનોએલ્યુમિનિયમ સંયોજનો કરતાં પણ ઓછા પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે. તેઓ સ્થિર પેરોક્સાઇડ બનાવે છે. આ આલ્કાઈલગેલીયમ ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી હોય છે, જે નીચા ગલનબિંદુ ધરાવે છે, અને તદ્દન ગતિશીલ અને જ્વલનશીલ હોય છે. ટ્રીફિનાઇલગેલિયમ દ્રાવણમાં મોનોમેરિક છે, પરંતુ તેના સ્ફટિકો નબળા ઇન્ટરમોલેક્લ્યુર Ga··C ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને કારણે સાંકળ માળખા બનાવે છે. ગેલિયમ ટ્રાઇક્લોરાઇડ એ કાર્બોગેલેશન પ્રતિક્રિયાઓ જેવા ઓર્ગેનોગેલિયમ સંયોજનોની રચના માટે એક સામાન્ય પ્રારંભિક રીએજન્ટ છે. ગેલિયમ ટ્રાઇક્લોરાઇડ ડાઇઇથિલ ઈથરમાં લિથિયમ સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ત્રિકોણાકાર સમતલીય ગેલિયમ સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલ સંકુલ GaCp3 બનાવે છે. ગેલિયમ (I) હેક્સામીથિલબેન્ઝિન જેવા એરેન લિગાન્ડ્સ સાથે સંકુલ બનાવે છે. કારણ કે આ લિગાન્ડ ખૂબ જ વિશાળ છે, [Ga (η6-C6Me6)] + નું માળખું અર્ધ-સેન્ડવીચનું છે. મેસિટીલીન જેવા ઓછા વિશાળ લિગાન્ડ્સ બેન્ટ સેન્ડવિચ માળખામાં કેન્દ્રીય ગેલિયમ અણુ સાથે બે લિગાન્ડ્સને જોડવાની મંજૂરી આપે છે. બેન્ઝિન ઓછું વિશાળ હોય છે અને ડાઇમરની રચનાને મંજૂરી આપે છેઃ એક ઉદાહરણ છે [Ga (η6-C6H6) 2] [GaCl4] · 3C6H6. ઓર્ગેનોગેલિયમ રસાયણશાસ્ત્ર પણ જુઓઃ વર્ગઃ ગેલિયમ સંયોજનો એલ્યુમિનિયમ સંયોજનો ઇન્ડિયમ સંયોજનો જર્મેનિયમ સંયોજનો સંદર્ભો ગેલિયમ સંયોજનો તત્વ દ્વારા રાસાયણિક સંયોજનો