Idrossidi di gallio

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

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

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

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]

Bibliografia

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