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Kristallstruktur
__ Ga3+      __ O2−
Allgemeines
Name	Gallium(III)-oxid
Andere Namen	Galliumoxid (mehrdeutig) Digalliumtrioxid
Verhältnisformel	Ga2O3
Kurzbeschreibung	weißer, kristalliner Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12024-21-4 EG-Nummer 234-691-7 ECHA-InfoCard 100.031.525 PubChem 5139834 Wikidata Q419487
Eigenschaften
Molare Masse	187,5 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	6,44 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	1900 °C [2]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser [2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Gallium(III)-oxid ist eine chemische Verbindung des Galliums und zählt zu den Oxiden. Der farblose, kristalline Feststoff kommt in fünf Modifikationen vor.

Gewinnung und Darstellung |

Gallium(III)-oxid lässt sich durch Entwässerung von Galliumhydroxid bei 500 °C gewinnen.^[3]

2 Ga(OH)3→△Ga2O3+3 H2O↑{displaystyle mathrm {2 Ga(OH)_{3}{xrightarrow {triangle }}Ga_{2}O_{3}+3 H_{2}Ouparrow } }

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.^[3]

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. ^[3][4]

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. ^[3][4]

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.^[5]

Verwendung |

Gallium(III)-oxid ist Ausgangsstoff für die Herstellung von Gadolinium-Gallium-Granat für Magnetblasenspeicher.^[6]

Einzelnachweise |

1. 
   ↑ ^ab digallium trioxide bei webelements.com.
   


2. 
   ↑ ^abcde Datenblatt Gallium(III)-oxid bei AlfaAesar, abgerufen am 3. Mai 2009 (PDF) (JavaScript erforderlich).
   


3. 
   ↑ ^abcd A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1196.
   


4. 
   ↑ ^ab 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.
   


5. 
   ↑ 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.
   


6. 
   ↑ Eintrag zu Gallium-Verbindungen. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 13. Juni 2014.