Cheminis elementas · informacinis puslapis

64Gd

Gadolinis

Gadolinis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 64, o simbolis Gd; jis yra 6 periode, — grupėje ir f bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Xe] 4f7 5d1 6s2.

Atominis skaičius64

Standartinė atominė masė157.249(2)

Grupė—

Periodas6

Blokasf

Elektronų konfigūracija[Xe] 4f7 5d1 6s2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

Lantanoidams būdingas 4f posluoksnio pildymas. Jų chemijoje dažnai vyrauja +3 oksidacijos laipsnis, o iš dalies užpildytos f orbitalės daugeliui narių suteikia naudingų magnetinių ir optinių savybių.

Kadangi 4f elektronai yra palyginti gerai ekranuojami, gretimų lantanoidų cheminės savybės labai panašios. Dėl to juos atskirti vieną nuo kito daug sunkiau negu skirtingų pagrindinių grupių elementus.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Lantanoidai dažniausiai aptinkami kaip +3 jonai oksiduose, halogeniduose ir koordinaciniuose junginiuose. Jų junginių chemija dažnai labai panaši, tačiau f elektronų sandaros skirtumai lemia savitą magnetinį ir liuminescencinį elgesį.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 7.9 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 591 K (1 318 °C). Virimo temperatūra yra 3 273 K (3 000 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas gadolinis

Praktikoje šis elementas sutinkamas tokiose srityse kaip medicininio vaizdinimo įranga, branduoliniai reaktoriai ir magnetai.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Medicininio vaizdinimo įranga

Gadolinis naudojamas vaizdinimo medžiagose, detektoriuose arba didelio lauko magnetuose ir kituose specializuotuose vaizdinimo sistemų komponentuose.

Branduoliniai reaktoriai

Gadolinis naudojamas reaktorių medžiagose, kure, neutronų kontrolei ar specializuotose branduolinėse sistemose; konkretus vaidmuo priklauso nuo izotopo ir cheminės formos.

Magnetai

Gadolinis naudojamas magnetinėse medžiagose, kai reikia stipraus, stabilaus arba aukštai temperatūrai atsparaus magnetizmo.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Gadolinis yra 6 periode. Čia parodytoje f bloko sekoje kaimyniniai elementai yra europis ir terbis. Tokia seka leidžia tiesiogiai palyginti gretimus f bloko elementus.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijalantanoidas

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2

Tankis7.9 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 591 K (1 318 °C)

Virimo temperatūra3 273 K (3 000 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą1.2

Pirmoji jonizacijos energija593.4 kJ/mol

Elektronų giminingumas13.22 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Jean Charles Galissard de Marignac. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė yra 157.249(2). Ši vertė apibūdina natūralios Žemės medžiagos izotopinę sudėtį, o ne vieno konkretaus atomo masę.

Gadolinis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.