گادولینیم

گادولینیوم عنصر ۶۴ با معادل انگلیسی Gadolinium نماد: Gd

گادولینیم، ₆₄Gd

گادولینیم
تلفظ	‎/ˌɡædəˈlɪniəm/‎ ​(GAD-ə-LIN-ee-əm)
ظاهر	نقرهy white
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)	۱۵۷٫۲۵(۳)[1]
گادولینیم در جدول تناوبی
- ↑ Gd ↓ Cm یوروپیم ← گادولینیم → تربیم
عدد اتمی (Z)	64
گروه	n/a
دوره	دوره 6
بلوک	بلوک-f
دسته	Lanthanide
آرایش الکترونی	[Xe] 4f^7 5d^1 6s^2
لایه الکترونی	2, 8, 18, 25, 9, 2
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STP	جامد
نقطه ذوب	1585 K ​(1312 °C, ​2394 °F)
نقطه جوش	3546 K ​(3273 °C, ​5923 °F)
چگالی (near r.t.)	7.90 g/cm^3
در حالت مایع (at m.p.)	7.4 g/cm^3
حرارت همجوشی	10.05 kJ/mol
آنتالپی تبخیر	301.3 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی	37.03 J/(mol·K)
فشار بخار (calculated) فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K در دمای (K) 1836 2028 2267 2573 2976 3535
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش	0,[2] +1, +2, +3 (a mildly basic اکسید)
الکترونگاتیوی	مقیاس پائولینگ: 1.20
انرژی یونش	1st: 593.4 kJ/mol 2nd: 1170 kJ/mol 3rd: 1990 kJ/mol
شعاع اتمی	empirical: 180 pm
شعاع کووالانسی	pm 196±6
Color lines in a spectral range خط طیف نوری گادولینیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری	​دستگاه بلوری شش‌گوشه
سرعت صوت thin rod	2680 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی	(100 °C) (α, poly) 9.4 µm/(m·K)
رسانندگی گرمایی	10.6 W/(m·K)
رسانش الکتریکی	(دمای اتاق) (α, poly) 1.310 µ Ω·m
رسانش مغناطیسی	ferromagnetic/پارامغناطیس transition at 292 K[3]
مدول یانگ	(α form) 54.8 GPa
مدول برشی	(α form) 21.8 GPa
مدول حجمی	(α form) 37.9 GPa
نسبت پواسون	(α form) 0.259
سختی ویکرز	570 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس	7440-54-2
ایزوتوپ‌های گادولینیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول ^152Gd 0.20% 1.08×10^14 y α 2.205 ^148Sm ^154Gd 2.18% ^154Gd ایزوتوپ پایدار است که 90 نوترون دارد ^155Gd 14.80% ^155Gd ایزوتوپ پایدار است که 91 نوترون دارد ^156Gd 20.47% ^156Gd ایزوتوپ پایدار است که 92 نوترون دارد ^157Gd 15.65% ^157Gd ایزوتوپ پایدار است که 93 نوترون دارد ^158Gd 24.84% ^158Gd ایزوتوپ پایدار است که 94 نوترون دارد ^160Gd 21.86% >1.3×10^21y β^−β^− 1.7 ^160Dy

گادولینیوم

خواص

گادولینیوم عنصری خاکی کمیاب است٬از لانتانیدهاست٬عدد اتمی ۶۴ ٬در گروه IIIB و دوره هفتم جدول تناوبی جای دارد٬جرم اتمی آن ۱۵۷٫۲۵٬ظرفیت ۳.

مشخصات

فلزی است براق٬جرم حجمی آن ۷٫۸۷٬نقطه ذوب ۱۳۱۲ درجه ٬نقطه جوش آن ۳۰۰۰ درجه. با آب به کندی واکنش می‌دهد در دماهای پایین مغناطیس قوی است. نمکهای آن بی‌رنگند. دارای قوی‌ترین مقطع جذب نوترونی نسبت به هر عنصر شناخته شده‌است٬قابل سوختن است٬در دستگاه مسدسی اکسید می‌شود

روش استخراج

• احیای فلورویید آن با کلسیم
• الکترولیز کلرید نمک طعام در دیگ آهنی که به عنوان آند به کار می‌رود و گرافیت به عنوان کاتد

کاربرد

حفاظ نوترونی ٬فعال‌کننده فسفر٬کاتالیزور٬پاک‌کننده برای اکسیژن در تهیه تیتانیوم، ماده حاجب در MRI

منابع

1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. Yttrium and all lanthanides except Ce, Pm, Eu, Tm, Yb have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. (1993). "Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides". Chem. Soc. Rev. 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017.
3. Charles Kittel (1996). Introduction to جامد State Physics. New York: Wiley. p. 449.

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ گادولینیم موجود است.

کتاب فرهنگ عناصر نوشته سید رضا آقاپور مقدم