Gallium(III)-oxid
Sicherheitshinweise | |||||||
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Gallium(III)-oxid ist eine chemische Verbindung des Galliums und zählt zu den Oxiden. Der farblose, kristalline Feststoff kommt in fünf Modifikationen vor.
Kristallstruktur | ||
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_ Ga3+ _ O2− | ||
Allgemeines | ||
Name | Gallium(III)-oxid | |
Andere Namen |
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Verhältnisformel | Ga2O3 | |
Kurzbeschreibung | weißer, kristalliner Feststoff | |
Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||
CAS-Nummer | 12024-21-4 | |
EG-Nummer | 234-691-7 | |
ECHA-InfoCard | 100.031.525 | |
PubChem | 5139834 | |
Eigenschaften | ||
Molare Masse | 187,5 g/mol−1 | |
Aggregatzustand | fest | |
Dichte | 5,88 g/cm3 | |
Schmelzpunkt | 1740 °C | |
Löslichkeit |
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Gewinnung und Darstellung
Gallium(III)-oxid lässt sich durch Entwässerung von Galliumhydroxid bei 500 °C gewinnen.
Eine Alternative ist die Zersetzung von Galliumnitrat bei 200 °C. Die beiden Darstellungswege führen zu unterschiedlichen Modifikationen, die sich bei höheren Temperaturen zur stabilsten β-Modifikation umsetzen.
Eigenschaften
Die Modifikationen des Gallium(III)-oxid bezeichnet man mit den griechischen Buchstaben α bis ε. Die stabilste ist die monokline β-Modifikation. Wird Galliumhydroxid entwässert, bildet sich zunächst die γ-Modifikation, deren Struktur eine Spinellstruktur mit Galliumdefekten ist. Bei längerem Erhitzen geht diese in die α-Ga2O3-Modifikation mit Korundstruktur und schließlich in β-Ga2O3 über.
Beim Reaktionsweg über Galliumnitrat bildet sich zunächst die Bixbyit-artige δ-Modifikation, die sich beim stärkeren Erhitzen über die orthorhombische ε-Phase ebenfalls in β-Ga2O3 umwandelt.
Mehrere Galliumoxidmodifikationen zeigen fotokatalytische Aktivität bei der Zersetzung aromatischer Verbindungen wie Benzol oder Toluol. Sie ist höher als die des häufig eingesetzten Titan(IV)-oxids.
Verwendung
Gallium(III)-oxid ist Ausgangsstoff für die Herstellung von Gadolinium-Gallium-Granat für Magnetblasenspeicher.
Literatur
- S. Yoshioka, H. Hayashi, A. Kuwabara, F. Oba, K. Matsunaga, I Tanaka: Structures and energetics of Ga2O3 polymorphs. In: J. Phys.: Condens. Matter. 2007, 19, S. 346211–22, doi: 10.1088/0953-8984/19/34/346211.
- Yidong Hou, Ling Wu, Xinchen Wang, Zhengxin Ding, Zhaohui Li, Xianzhi Fu: Photocatalytic performance of α-, β-, and γ-Ga2O3 for the destruction of volatile aromatic pollutants in air. In: Journal of Catalysis. 2007, 250, 1, S. 12–18, doi: 10.1016/j.jcat.2007.05.012.
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 06.02. 2024