Kemijski element · referentna stranica

64Gd

Gadolinij

Gadolinij je kemijski element s atomskim brojem 64 (Gd), smješten u 6. periodi, —. skupini i bloku f. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Xe] 4f7 5d1 6s2.

Atomski broj64

Standardna atomska masa157.249(2)

Skupina—

Perioda6

Blokf

Elektronska konfiguracija[Xe] 4f7 5d1 6s2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Kod lantanoida i aktinoida postupno se popunjavaju f-orbitale. Zbog malih energetskih razlika među bliskim stanjima ti elementi imaju slična, ali ne potpuno jednaka kemijska svojstva.

Elektronska konfiguracija atoma je [Xe] 4f7 5d1 6s2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Najtipičniji su ionski spojevi i kompleksi u kojima je oksidacijsko stanje +3 često važno. Kod aktinoida se zbog energetski dostupnih orbitala pojavljuju i druga oksidacijska stanja.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 7.9 g/cm³. Talište je 1 591 K (1 318 °C). Vrelište je 3 273 K (3 000 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Oprema za medicinsko snimanje, Nuklearni reaktori i Magneti.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Oprema za medicinsko snimanje

Gadolinij se na ovom području primjenjuje zbog kombinacije svojih fizikalnih i kemijskih svojstava. Konkretna uloga ovisi o obliku elementa, čistoći i zahtjevima pojedine primjene.

Nuklearni reaktori

U ovoj su primjeni važne nuklearne osobine određenih izotopa elementa Gadolinij. Primjena je vezana uz točno određeni izotop i zahtijeva specijaliziran nadzor materijala i zračenja.

Magneti

Gadolinij se koristi u magnetskim materijalima ili komponentama u kojima su važni magnetski odziv i stabilnost materijala.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

U bloku f element se može izravno usporediti sa susjedima: Samarij, Europij, Gadolinij, Terbij, Disprozij. Takva usporedba pomaže pratiti promjene elektronske konfiguracije, atomskog polumjera i kemijskih svojstava kroz niz lantanoida ili aktinoida.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjelantanoid

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2

Gustoća7.9 g/cm³

Talište1 591 K (1 318 °C)

Vrelište3 273 K (3 000 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.2

Prva energija ionizacije593.4 kJ/mol

Elektronski afinitet13.22 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Gadolinij u izvornoj se bilješci navodi ime Jean Charles Galissard de Marignac. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 157.249(2). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Gadolinij ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.