01 · FAIRE CONNAISSANCE
Un métal proche
de son changement d’état.
Le gallium possède trente et un protons. Le corps simple est un métal argenté, solide à 20 °C. Sa température de fusion est voisine de 29,8 °C : il peut donc devenir liquide dans un environnement assez chaud.
Fondre ne le transforme pas en un autre élément. Le noyau des atomes reste le même ; c’est l’organisation de la matière et la mobilité de ses constituants qui changent. La fiche n’invite pas à manipuler le métal ni à en déposer sur des objets.
02 · LE SCHÉMA POUR COMPRENDRE
Ga, GaN, GaAs :
le symbole ne suffit pas.
Le gallium métallique Ga, le nitrure de gallium GaN et l’arséniure de gallium GaAs sont des matières différentes. Dans les deux composés, le rapport des éléments est un pour un ; ce n’est pas un mélange de petites réserves de corps simples.
Leurs propriétés électroniques sont exploitées dans des composants adaptés. Dire qu’un chargeur utilise du GaN ne signifie pas qu’il contient une goutte de gallium liquide qui ferait circuler le courant.
03 · USAGES ET PROPRIÉTÉS
Des composants compacts.
De la lumière aussi.
Le nitrure de gallium est utilisé dans certains dispositifs d’électronique de puissance et dans des composants optoélectroniques. Les matériaux à base de gallium jouent aussi un rôle dans de nombreuses LED et cellules solaires spécialisées.
Ces objets associent plusieurs matériaux et une conception précise. Le choix d’un semi-conducteur ne prédit pas à lui seul le rendement, la puissance ou la durée de vie de tout l’appareil.
Des composants de puissance à base de GaN.
Des semi-conducteurs contenant du gallium dans des LED.
Des composés employés dans certaines cellules photovoltaïques.
04 · HISTOIRE ET ÉTYMOLOGIE
Une case prévue.
Une raie observée.
Avant 1875 : l’éka-aluminium
Mendeleïev prévoit un élément encore inconnu proche de l’aluminium dans sa classification. Il le nomme éka-aluminium et anticipe plusieurs de ses propriétés.
1875 : Lecoq de Boisbaudran
Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran identifie le gallium en 1875 en étudiant le spectre d’une matière issue d’un minerai de zinc. Une signature lumineuse révèle un constituant jusque-là inconnu.
Prédiction et mesure se répondent
Les propriétés du nouvel élément sont rapprochées de celles annoncées. L’intérêt du tableau est alors démontré par des vérifications concrètes, bien au-delà d’un simple rangement de noms.
Étymologie : un hommage à la France
Le nom est lié à Gallia, nom latin de la Gaule. Le symbole Ga conserve les deux premières lettres ; il ne faut pas le confondre avec Ge, le germanium voisin.
05 · POUR ALLER PLUS LOIN
Le coin du lycée.
Ouvre les encadrés à ton rythme pour relier la découverte aux modèles de la chimie.
Quelle configuration électronique ?
L’atome neutre possède [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹. Il se trouve dans le groupe 13, sous l’aluminium.
La masse d’un échantillon change-t-elle quand il fond ?
Dans un système fermé, le changement d’état conserve la masse. Le volume peut cependant varier : masse et volume ne sont pas la même grandeur.
GaN est-il une molécule isolée ?
Dans le matériau cristallin courant, la formule décrit un réseau solide avec autant de gallium que d’azote. Le dessin des proportions ne représente pas des molécules GaN séparées.
06 · LE MINI-DÉFI
Du gallium liquide
est-il devenu un autre élément ?
Prends un instant pour chercher… puis découvre l’explication.
Découvrir l’explication
Non. La fusion change son état physique, pas le nombre de protons de ses atomes. Ga reste du gallium, solide ou liquide.
SI TU NE RETIENS QUE TROIS CHOSES
- 31 protons : la signature du gallium.
- Vers 29,8 °C : la fusion du corps simple.
- Ga, GaN et GaAs : des matières différentes.
Pour les curieux… et pour vérifier.
Fiche pédagogique préparée avec l’aide d’un outil d’IA. Références consultées le 10 novembre 2026. Illustration d’ambiance générée par IA ; schéma explicatif réalisé pour cette fiche. Les modèles sont simplifiés et ne sont pas à l’échelle.