Chemický prvek · referenční karta

64Gd

Gadolinium

Gadolinium je chemický prvek s protonovým číslem 64 (Gd), umístěný v periodě 6, skupině — a bloku f. Referenční skupenství při pokojové teplotě: pevná látka. Elektronová konfigurace: [Xe] 4f7 5d1 6s2.

Protonové číslo64

Standardní atomová hmotnost157.249(2)

Skupina—

Perioda6

Blokf

Elektronová konfigurace[Xe] 4f7 5d1 6s2

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Jde o lanthanoid, u něhož se postupně zaplňuje podslupka 4f. Elektrony 4f ovlivňují magnetické a spektroskopické vlastnosti, zatímco chemicky je velmi častý oxidační stav +3.

Elektronová konfigurace atomu je [Xe] 4f7 5d1 6s2. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Lanthanoidy nejčastěji tvoří sloučeniny v oxidačním čísle +3. Typické jsou oxidy, halogenidy a koordinační sloučeniny; rozdíly mezi sousedními prvky jsou často jemné.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím pevná látka. Udávaná hustota je 7.9 g/cm³. Teplota tání je 1 591 K (1 318 °C). Teplota varu je 3 273 K (3 000 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Lékařské zobrazovací přístroje, Jaderné reaktory a Magnety.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Lékařské zobrazovací přístroje

Gadolinium nebo jeho sloučeniny zde mají biologický či lékařský význam. Rozhodující je konkrétní chemická forma a koncentrace; biologická role prvku se nesmí zaměňovat s vlastnostmi čisté látky.

Jaderné reaktory

Gadolinium má v této oblasti význam kvůli jaderným vlastnostem některých svých izotopů. Využití závisí na konkrétním izotopu a vyžaduje specializovanou kontrolu materiálu i záření.

Magnety

Gadolinium se uplatňuje v magnetických materiálech nebo součástkách, kde je důležitá magnetická odezva a stabilita materiálu.

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek patří do periody 6. V zobrazené části bloku f jej lze přímo porovnat se sousedními prvky: Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium. Takové srovnání pomáhá sledovat změny elektronové konfigurace, atomového poloměru a chemických vlastností v řadě lanthanoidů nebo aktinoidů.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacelanthanoid

Skupenství při pokojové teplotěpevná látka

Elektronové slupky2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2

Hustota7.9 g/cm³

Teplota tání1 591 K (1 318 °C)

Teplota varu3 273 K (3 000 °C)

Paulingova elektronegativita1.2

První ionizační energie593.4 kJ/mol

Elektronová afinita13.22 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Objev tohoto prvku je spojován s osobou nebo týmem uvedeným v historickém záznamu: Jean Charles Galissard de Marignac. Rozpoznání nového prvku, získání čistého vzorku a pozdější určení protonového čísla nemusely proběhnout ve stejném okamžiku.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost je 157.249(2). Tato hodnota vychází z izotopového složení běžného přírodního materiálu a není hmotností jednoho konkrétního atomu.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.