Elemento químico · ficha de referencia
64Gd

Gadolinio

El gadolinio es el elemento 64 (Gd), situado en el período 6, grupo — y bloque f. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Xe] 4f7 5d1 6s2.

Número atómico64
Peso atómico estándar157.249(2)
Grupo—
Período6
Bloquef
Configuración electrónica[Xe] 4f7 5d1 6s2
Estructura electrónica

Qué gobierna su química

Los lantánidos se caracterizan por el llenado de la subcapa 4f. El estado de oxidación +3 domina gran parte de su química, mientras que los orbitales f parcialmente ocupados originan propiedades magnéticas y ópticas útiles.

Los electrones 4f están relativamente apantallados, por lo que los lantánidos vecinos se comportan de manera muy parecida. Esta similitud química hace difícil separarlos entre sí.

Formas químicas

Compuestos, iones y materiales

El gadolinio aparece principalmente como ion +3 en óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Su química se parece mucho a la de los lantánidos vecinos, aunque las diferencias electrónicas producen propiedades ópticas y magnéticas específicas.

Comportamiento físico

Estado y cambios de fase

A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 7.9 g/cm³. El punto de fusión es 1 591 K (1 318 °C). El punto de ebullición es 3 273 K (3 000 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.

Presencia y aplicaciones

Dónde se encuentra y para qué se usa el gadolinio

En la práctica, el gadolinio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como equipos de imagen médica, reactores nucleares y imanes. La forma química o isotópica concreta determina su función.

En la práctica

Ejemplos de usos concretos

Equipos de imagen médica

El gadolinio interviene en equipos o materiales de imagen médica cuando sus propiedades magnéticas, ópticas, nucleares o de atenuación son útiles.

Reactores nucleares

El gadolinio se utiliza o estudia en materiales de reactor, combustibles, control de neutrones o sistemas nucleares especializados, según el isótopo y la forma química.

Imanes

El gadolinio interviene en imanes o materiales magnéticos cuando su estructura electrónica contribuye a una magnetización útil.

Posición periódica

Qué muestran sus elementos vecinos

El gadolinio está en el período 6, grupo — y bloque f. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Samario, Europio, Terbio y Disprosio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.

Datos de referencia

Propiedades físicas y atómicas

Clasificaciónlantánido
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2
Densidad7.9 g/cm³
Punto de fusión1 591 K (1 318 °C)
Punto de ebullición3 273 K (3 000 °C)
Electronegatividad de Pauling1.2
Primera energía de ionización593.4 kJ/mol
Afinidad electrónica13.22 kJ/mol

Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.

Historia

Descubrimiento e identificación

El descubrimiento del gadolinio se asocia con Jean Charles Galissard de Marignac. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.

Isótopos y peso atómico

Cómo cambia los números la composición isotópica

El peso atómico estándar es 157.249(2). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.

El gadolinio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.

Seguridad

Manipulación y exposición

Los riesgos asociados al gadolinio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.