Idrossidi di gallio

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Gli idrossidi di gallio sono i composti chimici del gallio appartenenti al gruppo degli idrossidi. La chimica degli ossidi e idrossidi di gallio è piuttosto intricata, ed è simile a quella dell'alluminio, che sta sopra il gallio nella tavola periodica, nel gruppo 13. Gli idrossidi più noti sono Ga(O)OH e Ga(OH)3;[1][2][3] in entrambi il gallio è nello stato di ossidazione +3. Nello stato di ossidazione +1 esiste GaOH, osservato solo in fiamme e in matrici rigide a bassa temperatura.[4]

Ga(O)OH[modifica | modifica wikitesto]

L'idrossido di formula Ga(O)OH (equivalente a ossido di gallio monoidrato, Ga2O3⋅H2O) è una specie ben definita (CAS 20665-52-5), che cristallizza nel sistema ortorombico, gruppo spaziale Pbnm, isostrutturale con α-Al(O)OH (diasporo) e α-Fe(O)OH (goethite).[3][5][6]

Ga(O)OH per riscaldamento all'aria a 450-550 °C si trasforma in α-Ga2O3, di struttura analoga a α-Al2O3.[1]

In natura ha formula Ga(O)OH il minerale tsumgallite.

Ga(OH)3[modifica | modifica wikitesto]

Ga(OH)3 (CAS 12023-99-3) è un solido gelatinoso che si ottiene come sottoprodotto della fabbricazione dell'alluminio o per neutralizzazione di soluzioni di sali di Ga(III). È un composto instabile, poco definito, di struttura amorfa, a volte formulato come Ga2O3⋅3H2O. Tende a trasformarsi con il tempo o per disidratazione per riscaldamento nell'idrossido Ga(O)OH.[1][4]

In natura ha formula Ga(OH)3 il minerale söhngeite.

Chimica in soluzione[modifica | modifica wikitesto]

Gli idrossidi di gallio sono anfoteri e quindi si sciolgono in acidi e basi, con un comportamento simile a quello degli analoghi composti di alluminio. In soluzione acida si forma lo ione Ga(III) solvatato, [Ga(H2O)6]3+. In soluzione basica si formano gallati, [Ga(OH)4].[3]

Aggiungendo basi a soluzioni acide acquose di [Ga(H2O)6]3+ si formano isopolicationi con un comportamento simile a quello mostrato da [Al(H2O)6]3+; in particolare lo ione [Ga13O4(OH)24(H2O)12]7+ ha la stessa struttura tipo Keggin dell'analogo composto di alluminio.[3][7]

Note[modifica | modifica wikitesto]

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • (DE) J. Böhm e G. Kahan, Über ein Galliumhydroxyd mit Diasporstruktur, in Z. anorg. allg. Chem., vol. 238, nº 4, 1938, pp. 350-352, DOI:10.1002/zaac.19382380405.
  • (EN) S. M. Bradley, R. A. Kydd e R. Yamdagni, Detection of a new polymeric species formed through the hydrolysis of gallium(III) salt solutions, in J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1990, pp. 413-417, DOI:10.1039/DT9900000413.
  • (EN) K. A. Evans, Properties and uses of oxides and hydroxides, in A. J. Downs (a cura di), Chemistry of Aluminium, Gallium, Indium and Thallium, Londra, Chapman & Hall, 1993, ISBN 0-7514-0103-X.
  • (EN) J. F. Greber, Gallium and Gallium Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a12_163.
  • (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
  • (EN) G. S. Pokrovski, I. I. Diakonov, P. Bénézeth, V. M. Gurevich e altri, Thermodynamic properties of gallium hydroxide oxide (α-GaOOH) at temperatures to 700 K, in Eur. J. Mineral., vol. 9, nº 5, 1997, pp. 941-952, DOI:10.1127/ejm/9/5/0941.
  • (EN) M. F. Pye, J. J. Birtill e P. G. Dickens, α-Gallium oxide deuteriohydroxide: a powder neutron diffraction investigation, in Acta Cryst., B33, 1977, pp. 3224-3226, DOI:10.1107/S0567740877010620.
  • (EN) R. Roy, V. G. Hill e E. F. Osborn, Polymorphism of Ga2O3 and the System Ga2O3—H2O, in J. Am. Chem. Soc., vol. 74, nº 3, 1952, pp. 719–722, DOI:10.1021/ja01123a039.
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