Viskosität des flüssigen Galliums und der geschmolzenen Verbindung Hg ₅Tl₂

Zusammenfassung

Gallium, von dem eine große Zahl von Modifikationen bekannt ist (Tieftemperatur-, Hochdruck-, metastabile Modifikationen_i siehe z.B. I. Epelboin et al.⁴⁴⁾⁴⁵⁾), hat in seiner bei normalen Bedingungen stabilen Form eines der kompliziertesten Gitter, die unter den metallischen Elementen und Halbmetallen anzutreffen sind. Diese Modifikation ist orthorhombisch mit den Konstanten a = 4,5107 kXE, b = 4,5167 kXE, c = 7,6448 kXE (W.B. Pearson⁴⁶⁾). Je zwei Atome können als zu hantelähnlichen Gebilden zusammengesetzt gedacht werden, welche jeweils die Ecken und die Flächenmitten der orthorhombischen Elementarzelle besetzen. Innerhalb der Hantel ist der interatomare Abstand am geringsten (2,437 kX -Einheiten). Daneben ist jedes Atom noch von 6 anderen “nächsten Nachbarn” umgeben, deren Entfernungen im Intervall zwischen 2,7 und 2,8 kX-Einheiten liegen. Man kann daher dem festen Gallium — je nach Definition — eine Koordinationszahl entweder von 1 oder 7 zuordnen. Schon diese komplizierte Struktur deutet darauf hin, daß im Gallium nicht ausschließlich metallische Bindungen wirksam sind, sondern auch homöopolare. Es ist deshalb nicht verwunderlich, daß das Verhalten des Galliums am Schmelzpunkt von dem der echten Metalle abweicht. Im Gegensatz zu dem Verhalten der echten Metalle nimmt die Dichte und die elektrische Leitfähigkeit beim Schmelzen zu (d_fest 5,93 g/cm³, d_flüss= 6,061 g/cm³). Entsprechend nimmt beim Aufschmelzen die Koordinationszahl zu (S. Steeb⁴⁷⁾). Die Schmelze des Galliums gleicht weitgehend der eines echten flüssigen Metalls.