医学成像设备
“钆”的特定化合物、材料或同位素可用于医学、诊断、植入材料或相关生理过程。
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化学元素 · 参考页
64Gd
钆
钆（Gd）是原子序数为 64 的化学元素，位于第 6 周期、第 — 族、f 区。室温下通常为固态。 原子序数等于原子核中的质子数，因此能够唯一确定元素。
原子序数64
标准原子量157.249(2)
族—
周期6
区f
电子排布[Xe] 4f7 5d1 6s2
电子结构
决定其化学性质的因素
“钆”属于镧系元素，4f 亚层逐步填充。+3 氧化态尤其常见，f 电子还会显著影响磁学和光学性质。
4f 电子受到较强屏蔽，因此相邻镧系元素的化学性质很接近；电子排布 [Xe] 4f7 5d1 6s2 则解释了它们之间更细微的差别。
化学形态
化合物、离子与材料
“钆”最常见的氧化态为 +3，可形成氧化物、卤化物和配位化合物；4f 电子占据差异会反映在磁性和发光性质上。
物理性质
状态与相变
室温下单质为固态。密度为 7.9 g/cm³。熔点为 1 591 K (1 318 °C)。沸点为 3 273 K (3 000 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。
存在与应用
钆在哪里出现，又有哪些用途？
“钆”或其化合物的实际用途包括医学成像设备、核反应堆、磁体。具体作用取决于所使用的化学形态，以及需要利用的物理、化学或核性质。
实际应用
实际用途示例
核反应堆
“钆”的特定同位素或化合物可用于涉及核反应、中子、辐射或放射化学的技术与研究。
磁体
含“钆”材料可用于磁性系统，关键在于其磁矩、磁有序或对磁性材料性能的影响。
周期表位置
相邻元素说明了什么
“钆”位于第 6 周期、第 3 族、f 区，分类为镧系元素。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性，而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。
参考数据
物理与原子性质
分类镧系元素
室温下状态固态
电子层2 · 8 · 18 · 25 · 9 · 2
密度7.9 g/cm³
熔点1 591 K (1 318 °C)
沸点3 273 K (3 000 °C)
鲍林电负性1.2
第一电离能593.4 kJ/mol
电子亲和能13.22 kJ/mol
这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。
历史
发现与鉴定
“钆”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质，并最终把它准确描述为原子序数 64 的元素。
同位素与原子量
同位素组成如何影响数值
标准原子量为 157.249(2)。它不是某一个原子的质量，而是根据天然物质中典型同位素组成得到的加权平均。
“钆”至少有一种稳定同位素。所有同位素的质子数相同，但中子数和原子质量不同。
安全
操作与暴露
“钆”相关风险取决于化学形态、剂量和暴露途径。单质、离子和不同化合物的生物与环境效应可能差异很大，因此应依据具体物质的安全数据进行处理。