Kimyasal element · referans sayfası

64Gd

Gadolinyum

Gadolinyum, atom numarası 64 ve sembolü Gd olan kimyasal elementtir. Periyot 6, grup —, f bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Elektron dizilimi [Xe] 4f7 5d1 6s2 biçimindedir.

Atom numarası64

Standart atom ağırlığı157.249(2)

Grup—

Periyot6

Blokf

Elektron dizilimi[Xe] 4f7 5d1 6s2

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Gadolinyum lantanitler arasındadır; bu seride 4f alt kabuğu dolar. +3 yükseltgenme basamağı çok yaygındır ve f elektronları birçok lantanitin manyetik ve optik özelliklerini etkiler.

4f elektronları görece iyi perdelenir; bu nedenle komşu lantanitlerin kimyası birbirine çok benzer. [Xe] 4f7 5d1 6s2 dizilimi aralarındaki daha ince farkları açıklamaya yardım eder.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Gadolinyum çoğunlukla +3 iyonu hâlinde oksitler, halojenürler ve koordinasyon bileşikleri oluşturur. Lantanitlerin genel kimyası benzerdir; 4f doluluğundaki farklar manyetik ve ışıldama özelliklerinde ayrım yaratır.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Verilen yoğunluk 7.9 g/cm³. Erime noktası 1 591 K (1 318 °C). Kaynama noktası 3 273 K (3 000 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Gadolinyum nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Pratikte Gadolinyum özellikle şu alanlarla ilişkilidir: Tıbbi görüntüleme cihazları, Nükleer reaktörler ve Mıknatıslar. Kullanımın ayrıntısı elementin kimyasal biçimine, saflığına ve gerekli özelliğe bağlıdır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Tıbbi görüntüleme cihazları

Gadolinyum veya belirli bileşikleri, uygun kimyasal ya da izotop biçiminde tıp, tanı, implant malzemeleri veya biyolojik süreçlerle ilgili uygulamalarda kullanılır.

Nükleer reaktörler

Gadolinyum, uygun izotop veya bileşik biçiminde nükleer tepkimeler, radyasyon, nötron davranışı ya da radyokimya ile ilgili özel uygulamalarda kullanılır.

Mıknatıslar

Mıknatıslar alanında Gadolinyum veya bileşiklerinin belirli kimyasal, fiziksel ya da izotop özelliklerinden yararlanılır; gerçek rol kullanılan bileşiğe ve tasarıma bağlıdır.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Gadolinyum, periyot 6 ve grup — içinde, f bloğunda yer alır ve lantanit olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmalantanit

Oda sıcaklığındaki hâlikatı

Elektron katmanları2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2

Yoğunluk7.9 g/cm³

Erime noktası1 591 K (1 318 °C)

Kaynama noktası3 273 K (3 000 °C)

Pauling elektronegatifliği1.2

Birinci iyonlaşma enerjisi593.4 kJ/mol

Elektron ilgisi13.22 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Gadolinyum elementinin keşfi Jean Charles Galissard de Marignac ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı 157.249(2) değeridir. Bu sayı tek bir atomun kütlesini değil, doğal karasal maddede görülen tipik izotop bileşiminin ağırlıklı ortalamasını temsil eder.

Gadolinyum en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Gadolinyum ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.