← Periyodik Tabloya Dön
Gd 64

Gadolinium (Gd)

lanthanide
Periyot: 6 Blok: f

Solid

Standart Atom Ağırlığı

157,25 u

Elektron dizilimi

[Xe] 6s2 4f7 5d1

Erime noktası

1312,85 °C

Kaynama noktası

3272,85 °C

Yoğunluk

7900 kg/m³

Yükseltgenme basamakları

0, +1, +2, +3

Elektronegatiflik (Pauling)

1,2

İyonlaşma enerjisi (1.)

6,1498 eV

Keşif yılı

1886

Atom yarıçapı

180 pm

Ayrıntılar

Adının kökeni Named after the mineral gadolinite.
Keşfedildiği ülke Switzerland
Keşfedenler Jean de Marignac

Gadolinium is a silvery lanthanide metal and one of the middle rare-earth elements. Its chemistry is dominated by the +3 oxidation state, but its seven unpaired 4f electrons give it unusually strong magnetic behavior for a rare-earth element. Natural gadolinium is a mixture of stable isotopes, with ¹⁵²Gd very long-lived and weakly radioactive. The element is technologically important in magnetic materials, neutron absorption, phosphors, and medical contrast agents.

As with other related rare-earth metals, gadolinium is silvery white, has a metallic luster, and is malleable and ductile. At room temperature, gadolinium crystallizes in the hexagonal, close-packed alpha form. Upon heating to 1235°C, alpha gadolinium transforms into the beta form, which has a body-centered cubic structure.

The metal is relatively stable in dry air, but tarnishes in moist air and forms a loosely adhering oxide film which falls off and exposes more surface to oxidation. The metal reacts slowly with water and is soluble in dilute acid.

Gadolinium has the highest thermal neutron capture cross-section of any known element (49,000 barns).

The name derives from the mineral gadolinite, in which it was found, and that had been named for the Finnish rare earth chemist Johan Gadolin. Gadolinium was discovered by the Swiss chemist Jean-Charles Galissard de Marignac in 1886, who produced a white oxide in a samarskite mineral. In 1886, the French chemist Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran gave the name gadolinium.

Spectroscopic evidence for the existence of gadolinium was first observed by the Swiss chemist Jean Charles Galissard de Marignac in the minerals didymia and gadolinite ((Ce, La, Nd, Y)2FeBe2Si2O10) in 1880. Today, gadolinium is primarily obtained from the minerals monazite ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4) and bastnasite ((Ce,La,Y)CO3F).

From gadolinite, a mineral named for Gadolin, a Finnish chemist. The rare earth metal is obtained from the mineral gadolinite. Gadolinia, the oxide of gadolinium, was separated by Marignac in 1880 and Lecoq de Boisbaudran independently isolated it from Mosander's yttria in 1886.

Görseller

Özellikler

Termodinamik

Erime ısısı
0,10364305 eV Tüm elementlerin Erime ısısı değerlerini karşılaştır →
Buharlaşma ısısı
3,109292 eV Tüm elementlerin Buharlaşma ısısı değerlerini karşılaştır →
Süblimleşme ısısı
4,124994 eV
Atomlaşma ısısı
4,124994 eV
Atomlaşma entalpisi
4,119811 eV

Kristal Yapı

Örgü sabiti a
364 pm

Elektronik Yapı

Kabuk başına elektron sayısı
2, 8, 18, 25, 9, 2 Tüm elementlerin Kabuk başına elektron sayısı değerlerini karşılaştır →

Tanımlayıcılar

CAS numarası
7440-54-2 Tüm elementlerin CAS numarası değerlerini karşılaştır →
Terim simgesi
9D°2
InChI
InChI=1S/Gd
InChI Anahtarı
UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N

Elektron Dizilimi Ölçülmüş

İyon yükü
Protonlar 64
Elektronlar 64
Yük Nötr
Dizilim Gd: 4f⁷ 5d¹ 6s²
Elektron dizilimi
Ölçülmüş
[Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁷ 5d¹ 6s²
Orbital diyagramı
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
7/14 7↑
5d
1/10 1↑
Toplam elektron sayısı: 64 Eşleşmemiş: 8 ?

Atom modeli

Protonlar 64
Nötronlar 94
Elektronlar 64
Kütle numarası 158
Kararlılık Kararlı

İzotoplar nötron sayısını, kütleyi ve kararlılığı değiştirir; nötr bir atomun elektron dizilimini değiştirmez.

Şematik atom modeli, ölçekli değildir.

Atomik Parmak İzi

Emisyon / Soğurma Spektrumu

0 / 0 (0 0 çizginin şiddet verisi var)
Ölçülmüş
Emisyon Görünür: 380–750 nm

İzotop Dağılımı

15824,8400%15620,4700%15715,6500%15514,8000%1542,1800%Kütle numarasıDoğal bolluk (%)
Kütle numarasıAtom kütlesi (u)Doğal bollukYarı ömür
154 Kararlı153,9208741 ± 0,00000172,1800%Kararlı
155 Kararlı154,9226305 ± 0,000001714,8000%Kararlı
156 Kararlı155,9221312 ± 0,000001720,4700%Kararlı
157 Kararlı156,9239686 ± 0,000001715,6500%Kararlı
158 Kararlı157,9241123 ± 0,000001724,8400%Kararlı
Ölçülmüş

Faz / Hâl

1 atm / 101,325 kPa
Katı 25 °C (298,15 K)

Neden: erime noktasının (1312,85 °C) 1287,8 °C altında

Erime noktası 1312,85 °C
Kaynama noktası 3272,85 °C
Erime noktasının altında 1287,8 °C
0 K Mevcut sıcaklık: 25 °C 6000 K
Faz çizelgesi

Şematik, ölçekli değil

Katı
Sıvı
Gaz
Erime
Kaynama
25°C
Katı
Sıvı
Gaz
Mevcut

Faz geçiş noktaları

Erime noktası Literatür
1312,85 °C
Kaynama noktası Literatür
3272,85 °C
Mevcut faz Hesaplanmış
Katı

Geçiş enerjileri

Erime ısısı Literatür
0,10364305 eV

Erime noktasında 1 mol maddeyi eritmek için gereken enerji

Buharlaşma ısısı Literatür
3,109292 eV

Kaynama noktasında 1 mol maddeyi buharlaştırmak için gereken enerji

Süblimleşme ısısı Literatür
4,124994 eV

Süblimleşme noktasında 1 mol maddeyi süblimleştirmek için gereken enerji

Yoğunluk

Referans yoğunluk Literatür
7900 kg/m³

Standart koşullarda

Mevcut yoğunluk Hesaplanmış
7900 kg/m³

Standart koşullarda

Atomik Spektrumlar

64 kayıttan 10 tanesi gösteriliyor. İyon yüküne göre sıralandı (artan).

Spektral Çizgi Kayıtları ?

İyonYükToplam çizgi sayısıGeçiş olasılıklarıDüzey gösterimleri
Gd I 03711619
Gd II +1465017
Gd III +215800
Gd IV +35000
NIST Spektral Çizgi Kayıtları →

Enerji Düzeyi Kayıtları ?

İyonYükDüzeyler
Gd I 0634
Gd II +1321
Gd III +228
Gd IV +35
Gd V +42
Gd VI +52
Gd VII +62
Gd VIII +72
Gd IX +82
Gd X +92
NIST Enerji Düzeyi Kayıtları →
64 Gd 157.25

Gadolinium — Atomik Orbital Görselleştiricisi

[Xe]6s24f75d1
Enerji düzeyleri 2 8 18 25 9 2
Yükseltgenme basamakları 0, +1, +2, +3
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Gadolinium — Atomik Orbital Görselleştiricisi Ön İzlemesi
Three.js yalnızca istek üzerine yüklenir
64 Gd 157.25

Gadolinium — Kristal Yapı Görselleştiricisi

İlkel Hekzagonal · Pearson hP2
Deneysel
Pearson hP2
Koord. No. 12
Paketlenme 74.580%
Gadolinium — Kristal Yapı Görselleştiricisi Ön İzlemesi
Three.js yalnızca istek üzerine yüklenir

İyon Yarıçapları

YükKoordinasyonSpinYarıçap
+36Mevcut değil93.8 pm
+37Mevcut değil100 pm
+38Mevcut değil105.3 pm
+39Mevcut değil110.7 pm

Bileşikler

Gd
157,250 u
Gd+3
157,250 u
Gd
152,922 u
Gd
158,926 u
Gd
159,927 u
Gd
157,924 u
Gd
160,930 u
Gd
147,918 u
Gd
148,919 u
Gd
150,920 u
Gd
146,919 u
Gd
145,918 u
Gd
154,923 u
Gd
155,922 u
Gd+2
157,250 u
Gd
144,922 u
Gd
151,920 u
Gd+3
152,922 u
Gd
156,924 u
Gd
153,921 u
Gd+3
158,926 u

İzotoplar (5)

Natural gadolinium is a mixture of seven isotopes, but 17 isotopes of gadolinium are now recognized. Although two of these, 155Gd and 157Gd, have excellent capture characteristics, they are only present naturally in low concentrations. As a result, gadolinium has a very fast burnout rate and has limited use as a nuclear control rod material.

Kütle numarasıAtom kütlesi (u)Doğal bollukYarı ömürBozunma türü
154 Kararlı153,9208741 ± 0,00000172,1800% ± 0,0300%Kararlı
stable
155 Kararlı154,9226305 ± 0,000001714,8000% ± 0,1200%Kararlı
stable
156 Kararlı155,9221312 ± 0,000001720,4700% ± 0,0900%Kararlı
stable
157 Kararlı156,9239686 ± 0,000001715,6500% ± 0,0200%Kararlı
stable
158 Kararlı157,9241123 ± 0,000001724,8400% ± 0,0700%Kararlı
stable
154 Kararlı
Atom kütlesi (u) 153,9208741 ± 0,0000017
Doğal bolluk 2,1800% ± 0,0300%
Yarı ömür Kararlı
Bozunma türü
stable
155 Kararlı
Atom kütlesi (u) 154,9226305 ± 0,0000017
Doğal bolluk 14,8000% ± 0,1200%
Yarı ömür Kararlı
Bozunma türü
stable
156 Kararlı
Atom kütlesi (u) 155,9221312 ± 0,0000017
Doğal bolluk 20,4700% ± 0,0900%
Yarı ömür Kararlı
Bozunma türü
stable
157 Kararlı
Atom kütlesi (u) 156,9239686 ± 0,0000017
Doğal bolluk 15,6500% ± 0,0200%
Yarı ömür Kararlı
Bozunma türü
stable
158 Kararlı
Atom kütlesi (u) 157,9241123 ± 0,0000017
Doğal bolluk 24,8400% ± 0,0700%
Yarı ömür Kararlı
Bozunma türü
stable

Genişletilmiş Özellikler

Kovalent Yarıçaplar (Genişletilmiş)

Kovalent yarıçap (Pyykkö)
169 pm
Kovalent yarıçap (Pyykkö, çift bağ)
135 pm
Kovalent yarıçap (Pyykkö, üçlü bağ)
132 pm

Van der Waals Yarıçapları

Alvarez
283 pm
UFF
336,8 pm
MM3
271 pm

Atom ve Metalik Yarıçaplar

Atom yarıçapı (Rahm)
277 pm

Numaralandırma Ölçekleri

Mendeleev
27
Pettifor
27
Glawe
26

Elektronegatiflik Ölçekleri

Ghosh
0
Miedema
3
Gunnarsson–Lundqvist
7
Robles–Bartolotti
6

Kutuplanabilirlik ve Dispersiyon

Dipol kutuplanabilirliği
158 a.u.
Dipol kutuplanabilirliği (belirsizlik)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
2340 Ha·Bohr6

Miedema Parametreleri

Miedema molar hacmi
19,9 cm3/mol
Miedema elektron yoğunluğu
2

Tedarik Riski ve Ekonomi

Üretim yoğunlaşması
97
Göreli tedarik riski
10
Rezerv dağılımı
50
Siyasi istikrar (en büyük üretici)
24
Siyasi istikrar (en büyük rezerv sahibi)
24

Faz Geçişleri ve Allotroplar

Erime noktası1586,15 K
Kaynama noktası3546,15 K

Yükseltgenme Basamağı Kategorileri

+1 extended
0 extended
+2 extended
+3 main

İleri Düzey Referans Verileri

Perdeleme Sabitleri (13)
nOrbitalσ
1s1,2565
2p4,2946
2s16,783
3d13,723
3p19,8508
3s20,2903
4d34,3664
4f38,9864
4p31,3532
4s30,556
Kristal Yarıçaplarının Ayrıntıları (4)
YükCNSpinrcrystal (pm)Köken
3VI107,8from r^3 vs V plots,
3VII114
3VIII119,3from r^3 vs V plots,
3IX124,7from r^3 vs V plots, calculated,
İzotop Bozunma Türleri (57)
İzotopModŞiddet
133B+—
133B+p—
134B+—
134B+p—
135B+100%
135B+p2%
136B+—
136B+p—
137B+100%
137B+p—
X Işını Saçılma Faktörleri (719)
Enerji (eV)f₁f₂
10—2,59886
10,1152—2,63957
10,2317—2,68119
10,3496—2,72415
10,4688—2,7678
10,5894—2,81214
10,7114—2,8572
10,8348—2,90298
10,9596—2,94949
11,0859—2,99675

Ek Veriler

Sources

Sources of this element.

Gadolinium is found in several other minerals, including monazite and bastnasite, both of which are commercially important. With the development of ion-exchange and solvent extraction techniques, the availability and prices of gadolinium and the other rare-earth metals have greatly improved. The metal can be prepared by the reduction of the anhydrous fluoride with metallic calcium.

Kaynaklar (1)

Kaynaklar

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Gd

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Gadolinium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Lisans notu: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Gadolinium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Lisans notu: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Gadolinium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Gadolinium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Gadolinium

This section provides all form of data related to element Gadolinium.

9 PubChem Elements
Gadolinium

The element property data was retrieved from publications.

Son güncelleme:

Veriler doğrulandı:

İçerik, en güncel bilimsel verilerle karşılaştırılarak gözden geçirilir.