Գադոլինիում: քիմիական միացություն

64	Եվրոպիում ← Գադոլինիում → Տերբիում
	Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 64Gd
	; Փափուկ մածուցիկ արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Գադոլինիում /Gadolinium (Gd), Gd, 64
Ատոմային զանգված ; (մոլային զանգված)	157, 25(3) զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Xe] 4f7 5d1 6s2
Ատոմի շառավիղ	179 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	161 պմ
Իոնի շառավիղ	(+3e) 93, 8 պմ
Էլեկտրաբացասականություն	1, 20 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	Gd←Gd3+ -2, 28В
Օքսիդացման աստիճաններ	3
Իոնացման էներգիա ; (առաջին էլեկտրոն)	594, 2(6, 16) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	1586 Կ
Եռման ջերմաստիճան	3539 Կ
Մոլյար ջերմունակություն	37, 1 Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	19, 9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a=3, 636 c=5, 783
C/a հարաբերություն	1, 590
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն	(300 Կ) (10, 5) Վտ/(մ·Կ)
CAS համար	CAS գրանցման համար?

64	Գադոլինիում
Gd 157,25
4f⁷5d¹6s²

Պատմություն

Առաջին անգամ գադոլինիտ միներալից անջատել է Ժ․ Շ․ Մարինյակը, 1880 թվականին։ Անվանվել է ի պատիվ ֆինն քիմիկոս Յ․ Գադոլինի։

Բնության մեջ

Բնության մեջ հանդիպում է այլ լանթանիդների հետ, գադոլինիտ, քսենոտիմ և այլ միներալներում։ Երկրակեղևը պարունակում է 0, 001 % (ըստ զանգվածի) գադոլինիում։ Պարունակթյունը օվիկիանոսի ջրում՝ 2, 4×10⁻⁶մգ/լ։

Հանքավայրեր

Գադոլինիումը մտնում է լանթանիդների կազմի մեջ, որոնք հիմնականում հանդիպում են ԱՄՆ-ում, Ղազախստանում, Ռուսաստանում, Ուկրաինայում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Սկանդինավիաում։

Ստացում

Մետաղական գադոլինիումը ստանում են GdCl₂•6H₂O-ի, նատրիումի ու լիթիումի քլորիդների հալված խառնուրդի էլեկտրոլիզից՝ օգտագործելով կադմիումե կաթոդ։

\mathrm {2\ GdF_{3}+3\ Ca\longrightarrow 2\ Gd+3\ CaF_{2}}

Կադմիումից անջատում են թորելով վակուում պայմաններում (1300 °C)։

Գներ

Մետաղական մաքուր՝ 99, 9 %, գադոլինիումի 1 կգ գինը 2014 թվականին կազմել է 132, 5 ԱՄՆ դոլլար։

Ֆիզիկական հատկություններ

Սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, խտությունը՝ 7886 կգ/մ³, հալման ջերմաստիճանը՝ 1312-1315 °C, եռմանը՝ 2830 °C։ Ֆեռոմագնիսական է։ Գադոլինիումը միացություններում եռարժեք է։

Քիմիական հատկություններ

Քիմիապես ակտիվ տարր է։ Օդում դանդաղ օքսիդանում է՝ առաջացնելով Gd₂O₃։

\mathrm {2\ 4Gd+3O_{2}\longrightarrow 2Gd_{2}O_{3}}

Գադոլինիումի հիդրօքսիդը թույլ հիմք է։ Տաքացնելիս գադոլինիումը միանում է ջրածնի հետ։

Աղերն անգույն են, քլորիդը, սուլֆատը, նիտրատը ջրում լուծելի են, ֆտորիդը, կարբոնատը և ֆոսֆատը՝ անլուծելի։

\mathrm {2Gd+3X_{2}\longrightarrow 2GdX_{3}}

Գադոլինիումը միացություններ է առաջացնում նաև ոչ մետաղների և մետաղների հետ։

Իզոտոպներ

Բնության մեջ գտնվում են գադոլինիումի 152, 154, 155, 156, 157, 158 և 160 զանգվածի թվերով կայուն իզոտոպներ։ Արհեստականորեն ստացվել են 145-161 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից երեքը (148, 149 և 150 զանգվածի թվերով) α-ճառագայթիչներ են։

Իզոտոպ	Կյանքի տևողություն	Քայքայման էներգիան ՄէՎ	Սպին	Քայքայում (en)	հաճախականություն %
¹³⁷Gd	7 s	8, 8		K/β⁺ = 100
¹³⁹Gd	4, 9 s	7, 7 (K/β⁺), 6, 3 (β⁺p)	9/2−	K/β⁺ = ?, β⁺p = ?
¹⁴⁰Gd	15, 8 s	5, 5	0+	K/β⁺ = 100
¹⁴¹Gd	14 s	7, 2 (K/β⁺), 4, 9 (Kp)	(1/2+)	K/β⁺ = 100, Kp = 0, 03
^141m1Gd	24, 5 s	7, 578 (K/β⁺), 0, 378 (IT)	(11/2−)	K/β⁺ = 89, IT = 11
¹⁴²Gd	70, 2 s	4, 5	0+	K/β⁺ = 100
¹⁴³Gd	39 s	6, 01	(1/2) +	K/β⁺ = 100, Kp < 0, 001
^143m1Gd	112 s	6, 163	(11/2−)	K/β⁺ = 100
¹⁴⁴Gd	4, 5 min	3, 74	0+	K/β⁺ = 100
¹⁴⁵Gd	23, 0 min	5, 05	1/2+	K/β⁺ = 100
^145m1Gd	85 s	0, 749 (IT), 5, 799 (K/β⁺)	11/2−	IT = 94, 3, K/β⁺ = 5, 7
¹⁴⁶Gd	48, 27 d	1, 030	0+	K = 100
¹⁴⁷Gd	38, 06 h	2, 187	7/2−	K/β⁺ = 100
¹⁴⁸Gd	74, 6 a	3, 271	0+	α = 100
¹⁴⁹Gd	9, 28 d	1, 314 (K/β⁺), 3, 100 (α)	7/2−	K/β⁺ = 100, α = 4, 3 × 10⁻⁴
¹⁵⁰Gd	1, 79 × 10⁶ a	2, 809	0+	α = 100
¹⁵¹Gd	124 d	0, 464 (K), 2, 653 (α)	7/2−	K = 100, α ≈ 8 × 10⁻⁷
¹⁵²Gd	1, 08 × 10¹⁴ a	2, 205	0+	α = 100	0, 20
¹⁵³Gd	240, 4 d	0, 485	3/2−	K = 100
¹⁵⁴Gd	stabil		0+		2, 18
¹⁵⁵Gd	stabil		3/2−		14, 80
^155m1Gd	31, 97 ms	0, 121	11/2−	IT = 100
¹⁵⁶Gd	stabil		0+		20, 47
¹⁵⁷Gd	stabil		3/2−		15, 65
¹⁵⁸Gd	stabil		0+		24, 84
¹⁵⁹Gd	18, 479 h	0, 971	3/2−	β⁻ = 100
¹⁶⁰Gd	≥ 1, 3 × 10²¹ a		0+	ββ = ?	21, 86
¹⁶¹Gd	3, 66 min	1, 956	5/2−	β⁻ = 100
¹⁶²Gd	8, 4 min	1, 39	0+	β⁻ = 100
¹⁶³Gd	68 s	3, 1	(5/2−)	β⁻ = 100
¹⁶⁴Gd	45 s	2, 3	0+	β⁻ = 100

Կիրառություն

Գադոլինիումը ջերմային նեյտրոնների զավթման հատվածքով (70000 բառն) գերազանցում է հայտնի բոլոր տարրերին և կիրառվում միջուկային ռեակտորներում։

Գադոլինիումի որոշ աղեր, օրինակ՝ Gd₂(SO₄)₃•8H₂O, կիրառվում են գերցածր ջերմաստիճաններ (բացարձակ զրոյին մոտ) ստանալու համար։

Տես նաև

Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 2, էջ 639)։

This article uses material from the Wikipedia Հայերեն article Գադոլինիում, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Բովանդակությունը թողարկված է CC BY-SA 4.0 թույլատրագրով, եթե այլ բան նշված չէ։ Images, videos and audio are available under their respective licenses.
®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Հայերեն (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.