Оксид галлия — амфотерный оксид, бинарное неорганическое соединение металла галлия и кислорода с формулой Ga ₂ O ₃ , белые кристаллы, полупроводник .

Получение

• Непосредственно из элементов:

${\displaystyle {\mathsf {4Ga+3O_{2}\ {\xrightarrow {260^{o}C}}\ 2Ga_{2}O_{3}}}}$

• Термическое разложение гидроксида галлия :

${\displaystyle {\mathsf {2Ga(OH)_{3}\ {\xrightarrow {550^{o}C}}\ Ga_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}$

• нитрата галлия :

${\displaystyle {\mathsf {4Ga(NO_{3})_{3}\ {\xrightarrow {150^{o}C}}\ 2Ga_{2}O_{3}+12NO_{2}+3O_{2}}}}$

• сульфата галлия :

${\displaystyle {\mathsf {2Ga_{2}(SO_{4})_{3}\ {\xrightarrow {550^{o}C}}\ 2Ga_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}$

• Окисление сульфида галлия :

${\displaystyle {\mathsf {2Ga_{2}S_{3}+9O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 2Ga_{2}O_{3}+6SO_{2}}}}$

Физические свойства

Оксид галлия — белый или жёлтый порошок, существует в двух модификациях:

• α-Ga ₂ O ₃ образует кристаллы тригональной сингонии , пространственная группа R 3 c , параметры ячейки a = 0,4972 нм, c = 1,3402 нм, Z = 6.
• β-Ga ₂ O ₃ — кристаллы моноклинной сингонии , пространственная группа C 2/m , параметры ячейки a = 12,214 А, b = 3,0371 А, c = 5,7981 А, β = 103,83, Z = 4.

β-форма является наиболее стабильной.

Химические свойства

• Реагирует с концентрированными кислотами:

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2GaCl_{3}+3H_{2}O}}}$

• и щелочами:

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+2NaOH+3H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Na[Ga(OH)_{4}]}}}$

• При сплавлении со щелочами образует метагаллаты:

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+2NaOH\ \xrightarrow {150^{o}C} \ 2NaGaO_{2}+H_{2}O}}}$

• Восстанавливается водородом до металла:

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+3H_{2}\ {\xrightarrow {700^{o}C}}\ 2Ga+3H_{2}O}}}$

• Реагирует при сплавлении с хлористым аммонием :

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+6NH_{4}Cl\ {\xrightarrow {250^{o}C}}\ 2GaCl_{3}+6NH_{3}+3H_{2}O}}}$

• При прокаливании в токе аммиака образует нитрид галлия :

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+2NH_{3}\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2GaN+3H_{2}O}}}$

• С карбонатом цинка при высоких температурах образует шпинель :

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+ZnCO_{3}\xrightarrow {900-1000^{o}C} \ (ZnGa_{2})O_{4}+CO_{2}}}}$

• При сплавлении с галлием образует окись галлия(I) :

${\displaystyle {\mathsf {Ga_{2}O_{3}+2Ga\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 3Ga_{2}O}}}$

Применение

Для получения галлиево- гадолиниевого граната и других соединений галлия.

В полупроводниковой промышленности (приборы силовой электроники ).

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М. — Л. : Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.

п • • р Оксиды
H 2 O
Li 2 O LiCoO 2 Li 3 PaO 4 Li 5 PuO 6 Ba 2 LiNpO 6 LiAlO 2 Li 3 NpO 4 Li 2 NpO 4 Li 5 NpO 6 LiNbO 3	BeO											B 2 O 3	С 3 О 2 C 12 O 9 CO C 12 O 12 C 4 O 6 CO 2	N 2 O NO N 2 O 3 N 4 O 6 NO 2 N 2 O 4 N 2 O 5	O	F
Na 2 O NaPaO 3 NaAlO 2 Na 2 PtO 3	MgO											AlO Al 2 O 3 NaAlO 2 LiAlO 2 AlO(OH)	SiO SiO 2	P 4 O P 4 O 2 P 2 O 3 P 4 O 8 P 2 O 5	S 2 O SO SO 2 SO 3	Cl 2 O ClO 2 Cl 2 O 6 Cl 2 O 7
K 2 O K 2 PtO 3 KPaO 3	CaO Ca 3 OSiO 4 CaTiO 3	Sc 2 O 3	TiO Ti 2 O 3 TiO 2 TiOSO 4 CaTiO 3 BaTiO 3	VO V 2 O 3 V 3 O 5 VO 2 V 2 O 5	FeCr 2 O 4 CrO Cr 2 O 3 CrO 2 CrO 3 MgCr 2 O 4	MnO Mn 3 O 4 Mn 2 O 3 MnO(OH) Mn 5 O 8 MnO 2 MnO 3 Mn 2 O 7	FeCr 2 O 4 FeO Fe 3 O 4 Fe 2 O 3	CoFe 2 O 4 CoO Co 3 O 4 CoO(OH) Co 2 O 3 CoO 2	NiO NiFe 2 O 4 Ni 3 O 4 NiO(OH) Ni 2 O 3	Cu 2 O CuO CuFe 2 O 4 Cu 2 O 3 CuO 2	ZnO	Ga 2 O	GeO GeO 2	As 2 O 3 As 2 O 4 As 2 O 5	SeOCl 2 SeOBr 2 SeO 2 Se 2 O 5 SeO 3	Br 2 O Br 2 O 3 BrO 2
Rb 2 O RbPaO 3 Rb 4 O 6	SrO	Y 2 O 3 YOF YOCl	ZrO(OH) 2 ZrO 2 ZrOS Zr 2 О 3 Сl 2	NbO Nb 2 O 3 NbO 2 Nb 2 O 5 Nb 2 O 3 (SO 4) 2 LiNbO 3	Mo 2 O 3 Mo 4 O 11 MoO 2 Mo 2 O 5 MoO 3	TcO 2 Tc 2 O 7	Ru 2 O 3 RuO 2 Ru 2 O 5 RuO 4	RhO Rh 2 O 3 RhO 2	PdO Pd 2 O 3 PdO 2	Ag 2 O Ag 2 O 2	Cd 2 O CdO	In 2 O InO In 2 O 3	SnO SnO 2	Sb 2 O 3 Sb 2 O 4 Hg 2 Sb 2 O 7 Sb 2 O 5	TeO 2 TeO 3	I 2 O 4 I 4 O 9 I 2 O 5
Cs 2 O Cs 2 ReCl 5 O	BaO BaPaO 3 BaTiO 3 BaPtO 3		HfO(OH) 2 HfO 2	Ta 2 O TaO TaO 2 Ta 2 O 5	WO 2 Br 2 WO 2 WO 2 Cl 2 WOBr 4 WOF 4 WOCl 4 WO 3	Re 2 O ReO Re 2 O 3 ReO 2 Re 2 O 5 ReO 3 Re 2 O 7	OsO Os 2 O 3 OsO 2 OsO 4	Ir 2 O 3 IrO 2	PtO Pt 3 O 4 Pt 2 O 3 PtO 2 K 2 PtO 3 Na 2 PtO 3 PtO 3	Au 2 O AuO Au 2 O 3	Hg 2 O HgO (Hg 3 O 2)SO 4 Hg 2 O(CN) 2 Hg 2 Sb 2 O 7 Hg 3 O 2 Cl 2 Hg 5 O 4 Cl 2	Tl 2 O Tl 2 O 3	Pb 2 O PbO Pb 3 O 4 Pb 2 O 3 PbO 2	BiO Bi 2 O 3 Bi 2 O 4 Bi 2 O 5	PoO PoO 2 PoO 3	At
Fr	Ra		Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La 2 O 2 S La 2 O 3	Ce 2 O 3 CeO 2	PrO Pr 2 O 2 S Pr 2 O 3 Pr 6 O 11 PrO 2	NdO Nd 2 O 2 S Nd 2 O 3 NdHO	Pm 2 O 3	SmO Sm 2 O 3	EuO Eu 3 O 4 Eu 2 O 3 EuO(OH) Eu 2 O 2 S	Gd 2 O 3	Tb	Dy 2 O 3	Ho 2 O 3 Ho 2 O 2 S	Er 2 O 3	Tm 2 O 3	YbO Yb 2 O 3	Lu 2 O 2 S Lu 2 O 3 LuO(OH)
		Ac 2 O 3	UO 2 UO 3 U 3 O 8	PaO PaO 2 Pa 2 O 5 PaOS	ThO 2	NpO NpO 2 Np 2 O 5 Np 3 O 8 NpO 3	PuO Pu 2 O 3 PuO 2 PuO 3 PuO 2 F 2	AmO 2	Cm 2 O 3 CmO 2	Bk 2 O 3	Cf 2 O 3	Es	Fm	Md	No	Lr