Gadolinium

Gadolinium is 'n chemiese element met simbool Gd wat tot die lantaniede behoort.

64 europium ← gadolinium → terbium - ↑ Gd ↓ Cm Periodieke tabel
Algemeen
Naam, simbool, getal	gadolinium, Gd, 64
Chemiese reeks	lantaniede
Groep, periode, blok	3, 6, f
Voorkoms
Atoommassa	157,25(3) (1) g/mol
Elektronkonfigurasie	[Xe] 4f75d16s2
Elektrone per skil	2, 8, 18, 25, 9, 2
Fisiese eienskappe
Toestand	vastestof
Digtheid (naby k.t.)	7,90 g/cm³
Vloeistof digtheid teen s.p.	7,4 g/cm³
Smeltpunt	1585 K (1312 °C)
Kookpunt	3273 K (3000 °C)
Smeltingswarmte	10,05 kJ/mol
Verdampingswarmte	301,3 kJ/mol
Warmtekapasiteit	(25 °C) 37,03 J/(mol·K)
Dampdruk P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k teen T/K 1 836 2 028 2 267 2 573 2 976 3 535
Atoomeienskappe
Kristalstruktuur	seskantig-diggepak
Ruimtegroep	P6₃/mmc  nommer: 194
Strukturbericht-kode	A3
Oksidasietoestande	1, 2, 3, (matige basiese oksied)
Elektronegatiwiteit	1,20 (Skaal van Pauling)

Dit is 'n silwergrys ferromagnetiese metaal. Die Switserse chemikus Jean Charles Galissard de Marignac het in 1880 die element spektroskopies in die minerale didymia en gadoliniet aangetoon. Vandag word dit veral uit die minerale monasiet en bastnäsiet verkry.[1]

Galissard de Marignac het die element na Johan Gadolin genoem. Dit is 'n reaktiewe metaal wat met suurstof en water reageer en daarvoor behoed moet word. Die metaal word deur reduksie van die fluoried GdF₃ met die metaal kalsium verkry.

${\displaystyle 2GdF_{3}+3Ca\to 3CaF_{2}+2Gd}$

Dit het in die verlede in televisieskerms toepassing gevind. Vandag word dit aan legerings met yster en chroom bygevoeg wat die bewerkbaarheid en die weerstand teen hoë temperature verbeter. Dit word ook gebruik in die geneeskunde in magnetiese resonansiebeelding (MRI). Dit het geen bekende biologiese rol nie en besit 'n lae giftigheid.[2]

In oplossings en vastestowwe kom gadolinium in die oksidasietoestand 3+ voor. Die Gd³⁺-ioon het 'n [Xe]4f⁷ elektronkonfigurasie besit. Dit het 'n baie groot totale spinkwantumgetal S=7/2 wat 'n oktettoestand verteenwoordig. Dit maak dit geskik vir MRI omrede hierdie paramagnetiese ioon die spinrelaksasietyd verkort. Die metaal is ferromagneties met 'n Curietemperatur wat naby kamertemperatuur geleë is (293K).[3]