Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

64Gd

Gadolīnijs

Gadolīnijs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 64 un simbolu Gd; tas atrodas 6. periodā, —. grupā un f blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Xe] 4f7 5d1 6s2.

Atomnumurs64

Standarta atommasa157.249(2)

Grupa—

Periods6

Bloksf

Elektronu konfigurācija[Xe] 4f7 5d1 6s2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Lantanoīdiem raksturīga 4f apakšlīmeņa aizpildīšana. To ķīmijā bieži dominē +3 oksidēšanās pakāpe, bet daļēji aizpildītās f orbitāles daudziem elementiem piešķir noderīgas magnētiskās un optiskās īpašības.

Tā kā 4f elektroni ir samērā labi ekranēti, blakus esošiem lantanoīdiem ir ļoti līdzīga ķīmiskā uzvedība. Tāpēc tos atdalīt citu no cita ir daudz grūtāk nekā elementus no dažādām galvenajām grupām.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Lantanoīdi parasti sastopami kā +3 joni oksīdos, halogenīdos un koordinācijas savienojumos. To savienojumu ķīmija bieži ir ļoti līdzīga, bet f elektronu uzbūves atšķirības rada raksturīgas magnētiskās un luminiscences īpašības.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 7.9 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 1 591 K (1 318 °C). Viršanas temperatūra ir 3 273 K (3 000 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots gadolīnijs

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā medicīniskās attēldiagnostikas iekārtas, kodolreaktori un magnēti.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Medicīniskās attēldiagnostikas iekārtas

Šo elementu izmanto attēldiagnostikas vielās, detektoru materiālos vai spēcīga magnētiskā lauka magnētos un specializētos attēlveidošanas sistēmu komponentos.

Kodolreaktori

Šo elementu atkarībā no izotopa un ķīmiskās formas izmanto reaktoru materiālos, kodoldegvielā, neitronu kontrolē vai specializētās kodolsistēmās.

Magnēti

Šo elementu izmanto magnētiskos materiālos, kuros vajadzīgs spēcīgs, stabils vai pret temperatūru noturīgs magnētisms.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Gadolīnijs atrodas 6. periodā. Šeit parādītajā f bloka secībā kaimiņu elementi ir eiropijs un terbijs. Šī secība ļauj tieši salīdzināt blakus esošos f bloka elementus.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijalantanoīds

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2

Blīvums7.9 g/cm³

Kušanas temperatūra1 591 K (1 318 °C)

Viršanas temperatūra3 273 K (3 000 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga1.2

Pirmā jonizācijas enerģija593.4 kJ/mol

Elektronu afinitāte13.22 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Jean Charles Galissard de Marignac. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 157.249(2). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.