cloruro de galio(III)

El cloruro de galio(III) es un sólido incoloro , diamagnético y delicuescente que se funde a 77,9  °C y hierve a 201 °C sin descomponerse en sus elementos. Este bajo punto _de  fusión se debe a que forma moléculas discretas de _Ga₂Cl₆ en estado sólido. El cloruro de galio(III) se disuelve en agua liberando calor para formar una solución incolora que, al evaporarse, produce un monohidrato incoloro que se funde a 44,4 °C. ^{[ 9 ] [ 11 ] [ 12 ]} 

El galio es el miembro más ligero del Grupo 13 que tiene una subcapa d completa , (el galio tiene la configuración electrónica [Ar ] 3d ¹⁰ 4s ² 4p ¹ ) por debajo de los electrones de valencia que podrían participar en el enlace π de la subcapa d con los ligandos . El bajo estado de oxidación del Ga en Ga(III)Cl ₃ , junto con la baja electronegatividad y la alta polarizabilidad , permiten que GaCl ₃ se comporte como un "ácido blando" en términos de la teoría HSAB . ^{[ 13 ]} La fuerza de los enlaces entre los haluros de galio y los ligandos se ha estudiado extensamente. Lo que emerge es: ^{[ 14 ]}

• El GaCl ₃ es un ácido de Lewis más débil que el AlCl ₃ frente a los donantes de N y O , por ejemplo la piridina.
• El GaCl₃ es un ácido de Lewis más fuerte que _el AlCl₃ frente a tioéteres _, por ejemplo, el sulfuro de dimetilo , ( _CH₃ ) _₂S .

Con un ion cloruro como ligando, se produce el _ion tetraclorogalato (III) _tetraédrico [ GaCl₄ ] ⁻ ^; _no se puede formar el [ GaCl₆ ] ^³⁻ con seis coordenadas . Se conocen compuestos como K [ Ga₂Cl₇ ] que tienen un anión con puente _{de cloruro} . ^{[ 15 ]} En una mezcla fundida de KCl y GaCl₃ , existe el siguiente equilibrio:

2 [ GaCl ₄ ] ⁻ ⇌ [ Ga ₂ Cl ₇ ] ⁻ + Cl ⁻

Cuando se disuelve en agua, el cloruro de galio(III) se disocia en los iones octaédricos [ Ga(H ₂ O) ₆ ] ³⁺ y Cl ⁻ formando una solución ácida, debido a la hidrólisis del ion hexaacuogilio(III): ^{[ 16 ]}

[ Ga(H ₂ O) ₆ ] ³⁺ → [ Ga(H ₂ O) ₅ OH] ²⁺ + H ⁺ (p K _a = 3.0)

En solución básica, se hidroliza a hidróxido de galio(III) , que se redisuelve con la adición de más hidróxido , posiblemente para formar [ Ga(OH) ₄ ] ⁻ . ^{[ 16 ]}

El cloruro de galio(III) es un catalizador ácido de Lewis , como en la reacción de Friedel-Crafts , capaz de sustituir a ácidos de Lewis más comunes como el cloruro férrico . El galio forma complejos fuertemente con donadores π, especialmente sililetinos , produciendo un complejo fuertemente electrófilo. Estos complejos se utilizan como agentes alquilantes para hidrocarburos aromáticos. ^{[ 4 ]}

También se utiliza en reacciones de carbogalación de compuestos con un triple enlace carbono-carbono. Asimismo, se emplea como catalizador en numerosas reacciones orgánicas. ^{[ 4 ]}

Es un precursor de reactivos de organogalio . Por ejemplo, el trimetilgalio , un compuesto de organogalio utilizado en MOCVD para producir diversos semiconductores que contienen galio , se produce por la reacción del cloruro de galio(III) con diversos agentes alquilantes, como el dimetilzinc , el trimetilaluminio o el yoduro de metilmagnesio . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

El cloruro de galio(III) es un intermediario en varios procesos de purificación de galio, donde el cloruro de galio(III) se destila fraccionadamente o se extrae de soluciones ácidas. ^{[ 8 ]}

Se utilizaron 110 toneladas de solución acuosa de cloruro de galio(III) en los experimentos GALLEX y GNO realizados en los Laboratori Nazionali del Gran Sasso en Italia para detectar neutrinos solares . En estos experimentos, el germanio -71 se produjo mediante interacciones de neutrinos con el isótopo galio-71 (que tiene una abundancia natural del 40%), y se midieron las desintegraciones beta subsiguientes del germanio-71. ^{[ 11 ]}