钆 

钆 64Gd
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬) 鎂(鹼土金屬) 鋁(貧金屬) 矽(類金屬) 磷(非金屬) 硫(非金屬) 氯(鹵素) 氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬) 鈣(鹼土金屬) 鈧(過渡金屬) 鈦(過渡金屬) 釩(過渡金屬) 鉻(過渡金屬) 錳(過渡金屬) 鐵(過渡金屬) 鈷(過渡金屬) 鎳(過渡金屬) 銅(過渡金屬) 鋅(過渡金屬) 鎵(貧金屬) 鍺(類金屬) 砷(類金屬) 硒(非金屬) 溴(鹵素) 氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬) 鍶(鹼土金屬) 釔(過渡金屬) 鋯(過渡金屬) 鈮(過渡金屬) 鉬(過渡金屬) 鎝(過渡金屬) 釕(過渡金屬) 銠(過渡金屬) 鈀(過渡金屬) 銀(過渡金屬) 鎘(過渡金屬) 銦(貧金屬) 錫(貧金屬) 銻(類金屬) 碲(類金屬) 碘(鹵素) 氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬) 鋇(鹼土金屬) 鑭(鑭系元素) 鈰(鑭系元素) 鐠(鑭系元素) 釹(鑭系元素) 鉕(鑭系元素) 釤(鑭系元素) 銪(鑭系元素) 釓(鑭系元素) 鋱(鑭系元素) 鏑(鑭系元素) 鈥(鑭系元素) 鉺(鑭系元素) 銩(鑭系元素) 鐿(鑭系元素) 鎦(鑭系元素) 鉿(過渡金屬) 鉭(過渡金屬) 鎢(過渡金屬) 錸(過渡金屬) 鋨(過渡金屬) 銥(過渡金屬) 鉑(過渡金屬) 金(過渡金屬) 汞(過渡金屬) 鉈(貧金屬) 鉛(貧金屬) 鉍(貧金屬) 釙(貧金屬) 砈(類金屬) 氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬) 鐳(鹼土金屬) 錒(錒系元素) 釷(錒系元素) 鏷(錒系元素) 鈾(錒系元素) 錼(錒系元素) 鈽(錒系元素) 鋂(錒系元素) 鋦(錒系元素) 鉳(錒系元素) 鉲(錒系元素) 鑀(錒系元素) 鐨(錒系元素) 鍆(錒系元素) 鍩(錒系元素) 鐒(錒系元素) 鑪(過渡金屬) 𨧀(過渡金屬) 𨭎(過渡金屬) 𨨏(過渡金屬) 𨭆(過渡金屬) 䥑(預測為過渡金屬) 鐽(預測為過渡金屬) 錀(預測為過渡金屬) 鎶(過渡金屬) 鉨(預測為貧金屬) 鈇(貧金屬) 鏌(預測為貧金屬) 鉝(預測為貧金屬) 鿬(預測為鹵素) 鿫(預測為惰性氣體)




外觀
银白色
概況
名稱·符號·序數钆(gadolinium)·Gd·64
元素類別镧系元素
·週期·不適用·6·f
標準原子質量157.25(3)[1]
电子排布[Xe] 4f7 5d1 6s2
2, 8, 18, 25, 9, 2
钆的电子層(2, 8, 18, 25, 9, 2)
钆的电子層(2, 8, 18, 25, 9, 2)
歷史
發現让-夏尔·加利萨·德马里尼亚(1880年)
分離保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰(1886年)
物理性質
物態固体
密度(接近室温
7.90 g·cm−3
熔点時液體密度7.4 g·cm−3
熔点1585 K,1312 °C,2394 °F
沸點3273 K,3000 °C,5432 °F
熔化热10.05 kJ·mol−1
汽化热301.3 kJ·mol−1
比熱容37.03 J·mol−1·K−1
蒸氣壓(計算)
壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 1836 2028 2267 2573 2976 3535
原子性質
氧化态1, 2, 3
(弱鹼性氧化物)
电负性1.20(鲍林标度)
电离能第一:593.4 kJ·mol−1

第二:1170 kJ·mol−1

第三:1990 kJ·mol−1
原子半径180 pm
共价半径196±6 pm
钆的原子谱线
雜項
晶体结构六方密堆积
磁序铁磁性-顺磁性,在293.4 K轉變
电阻率α, poly: 1.310 µΩ·m
熱導率10.6 W·m−1·K−1
热膨胀系数α poly: 9.4 µm/(m·K)
聲速(細棒)(20 °C)2680 m·s−1
杨氏模量α form: 54.8 GPa
剪切模量α form: 21.8 GPa
体积模量α form: 37.9 GPa
泊松比α form: 0.259
維氏硬度510–950 MPa
CAS号7440-54-2
同位素
主条目:钆的同位素
同位素 丰度 半衰期t1/2 衰變
方式 能量MeV 產物
148Gd 人造 86.9 [2] α 3.271 144Sm
150Gd 人造 1.79×106  α 2.807 146Sm
152Gd 0.20% 1.08×1014  α 2.204 148Sm
153Gd 人造 240.6  ε 0.485 153Eu
154Gd 2.18% 穩定,帶90粒中子
155Gd 14.80% 穩定,帶91粒中子
156Gd 20.47% 穩定,帶92粒中子
157Gd 15.65% 穩定,帶93粒中子
158Gd 24.84% 穩定,帶94粒中子
160Gd 21.86% 穩定,帶96粒中子

(英語:Gadolinium;舊譯),是一種化學元素,其化學符號Gd原子序數为64,原子量157.25 u,属于镧系元素,也是稀土元素之一[3]。钆是一種銀白色金屬,具有些微延展性。釓在多數文獻中被視為輕、重稀土元素的分界點[4][5],從釓開始的鑭系元素在空氣中的穩定性顯著高於較輕的。釓在空氣中会与氧氣水氣緩慢反应,在表面逐漸形成黑色的氧化層。釓可溶於稀中。作為典型的鑭系及稀土元素,釓最常見的氧化態為+3。

钆在溫度低於16°C(釓的居禮點)時會變為鐵磁性,是除了鐵系元素)外唯一能在接近室溫的環境下產生鐵磁性的金屬元素,將一塊釓放入冰水中冷卻會吸附磁鐵,但回溫後釓會脫離磁鐵掉落。其他更重的鑭系元素————在更低的溫度下也會呈現出鐵磁性,但其居里點要低得多。[6]在居禮點以上的環境中,釓是最具順磁性的元素。

钆於1880年由讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞英语Jean Charles Galissard de Marignac發現,並以其發現來源矽鈹釔礦(Gadolinite)命名,而該礦物本身是以芬蘭化學家約翰·加多林之名命名的。1886年左右,保羅·埃米爾·勒科克·德布瓦博德蘭首次分離出純釓。

由於釓化合物具有高度的順磁性,釓螯合有機錯合物被用作核磁共振成像顯影劑。釓也被用於合金添加劑、人造石榴石核反應爐控制棒等。摻雜其他稀土離子的釓化合物在醫學成像等領域中用作磷光體閃爍體。釓的高居禮溫度也使其在磁致冷英语Magnetic refrigeration領域有很大的應用前景。

  1. ^ Standard Atomic Weights 2013页面存档备份,存于互联网档案馆). Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. ^ Chiera, Nadine M.; Dressler, Rugard; Sprung, Peter; Talip, Zeynep; Schumann, Dorothea. Determination of the half-life of gadolinium-148. Applied Radiation and Isotopes (Elsevier BV). 2023, 194: 110708. ISSN 0969-8043. doi:10.1016/j.apradiso.2023.110708. 
  3. ^ 无机化学(第二版)下册.高等教育出版社.庞锡涛 主编.1-2 镧系元素的存在、制备、性质及用途. P446. ISBN 978-7-04-005387-6
  4. ^ 佘海东, 范宏瑞, 胡芳芳, 杨奎锋, 杨占峰, 王其伟. 2018. 稀土元素在热液中的迁移与沉淀. 岩石学报, 34(12): 3567-3581
  5. ^ 池汝安, 田君, 罗仙平, 徐志高, 何正艳. 风化壳淋积型稀土矿的基础研究[J]. 有色金属科学与工程, 2012, 3(4): 1-13. DOI:10.13264/j.cnki.ysjskx.2012.04.010.
  6. ^ Cullity, B. D. and Graham, C. D. (2011) Introduction to Magnetic Materials, John Wiley & Sons, ISBN 9781118211496



取材自維基百科 - 中文時事百科