Element chimic · pagină de referință

64Gd

Gadoliniu

Gadoliniu este elementul chimic cu numărul atomic 64 și simbolul Gd; se află în perioada 6, grupa —, blocul f. Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Configurația electronică: [Xe] 4f7 5d1 6s2.

Număr atomic64

Masă atomică standard157.249(2)

Grupă—

Perioadă6

Blocf

Configurație electronică[Xe] 4f7 5d1 6s2

Structură electronică

Ce îi determină chimia

Lantanidele se caracterizează prin umplerea substratului 4f. Chimia lor este adesea dominată de starea de oxidare +3, iar orbitalii f parțial ocupați conferă multor elemente proprietăți magnetice și optice utile.

Deoarece electronii 4f sunt relativ ecranați, lantanidele învecinate au comportamente chimice foarte asemănătoare. Separarea lor una de alta este de aceea mult mai dificilă decât separarea elementelor din grupe principale diferite.

Forme chimice

Compuși, ioni și materiale

Lantanidele sunt întâlnite frecvent ca ioni +3 în oxizi, halogenuri și compuși de coordonație. Compușii lor au adesea o chimie foarte asemănătoare, în timp ce diferențele din structura electronilor f produc comportamente magnetice și luminescente distinctive.

Comportament fizic

Stare și tranziții de fază

Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Densitatea indicată este 7.9 g/cm³. Punctul de topire este 1 591 K (1 318 °C). Punctul de fierbere este 3 273 K (3 000 °C). Presiunea, puritatea și structura cristalină pot modifica proprietățile fizice măsurate.

Răspândire și utilizări

Unde se găsește și cum este utilizat gadoliniu

În practică, acest element apare în domenii precum echipamente de imagistică medicală, reactoare nucleare și magneți.

În practică

Exemple de utilizări reale

Echipamente de imagistică medicală

Acest element este folosit în agenți de imagistică, materiale pentru detectoare ori în magneți de câmp intens și componente specializate ale sistemelor de imagistică.

Reactoare nucleare

Acest element este folosit în materiale pentru reactoare, combustibili, controlul neutronilor sau sisteme nucleare specializate, în funcție de izotop și de forma chimică.

Magneți

Acest element este folosit în materiale magnetice atunci când este necesar un magnetism puternic, stabil sau rezistent la temperatură.

Poziție în tabelul periodic

Ce ne spun elementele vecine

Gadoliniu se află în perioada 6. În secvența blocului f prezentată aici, elementele vecine sunt europiu și terbiu. Această secvență permite compararea directă cu elementele învecinate din blocul f.

Date de referință

Proprietăți fizice și atomice

Clasificarelantanidă

Stare la temperatura camereisolid

Straturi electronice2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2

Densitate7.9 g/cm³

Punct de topire1 591 K (1 318 °C)

Punct de fierbere3 273 K (3 000 °C)

Electronegativitate Pauling1.2

Prima energie de ionizare593.4 kJ/mol

Afinitate electronică13.22 kJ/mol

Valorile descriu elementul sau atomul neutru, după caz. Datele fizice pot depinde de alotrop, presiune și condițiile de măsurare.

Istorie

Descoperire și identificare

Descoperirea elementului este asociată cu Jean Charles Galissard de Marignac. Recunoașterea elementului, izolarea unei probe pure și atribuirea numărului atomic modern nu au avut neapărat loc în același moment.

Izotopi și masă atomică

Cum influențează compoziția izotopică valorile

Masa atomică standard este 157.249(2). Această valoare se referă la compoziția izotopică a materialului terestru natural, nu la masa unui anumit atom.

Acest element are cel puțin un izotop stabil. Izotopii diferiți au același număr de protoni și, prin urmare, aceeași identitate chimică, dar numere diferite de neutroni și mase atomice diferite.

Siguranță

Manipulare și expunere

Riscurile asociate acestui element depind de forma chimică, doză și calea de expunere. Elementul pur, ionii și compușii săi pot avea efecte biologice și de mediu foarte diferite, de aceea trebuie consultate datele de siguranță pentru substanța manipulată efectiv.