Gadolinium

Gadolinium
Basisdata
Navn		Gadolinium
Symbol		Gd
Atomnummer		64
Utseende		metallisk grått
Plass i periodesystemet
Periode		6
Blokk		f
Kjemisk serie		lantanoider
Atomegenskaper
Atomvekt		157,25 u
Empirisk atomradius		188 pm
Kalkulert atomradius		233 pm
Elektronkonfigurasjon		[Xe] 4f7 5d1 6s2
Elektroner per energinivå		2, 8, 18, 25, 9, 2
Oksidasjonstilstander		3
Krystallstruktur		heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand		fast stoff
Smeltepunkt		1 312 °C
Kokepunkt		3 250 °C
Molart volum		19,9 · 10-6 m³/mol
Tetthet		7 901 kg/m³
Fordampningsvarme		359,4 kJ/mol
Smeltevarme		10,05 kJ/mol
Damptrykk		24400 Pa ved 1 585 K
Lydfart		2 680 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen		1,2
Spesifikk varmekapasitet		230 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne		0,736 · 106 S/m
Termisk konduktivitet		10,6 W/(m · K)
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Gadolinium er et metallisk grunnstoff med kjemisk symbol Gd, atomnummer 64 og atommasse 157,25 u.

I 1880 observerte den sveitsiske kjemikeren Jean Charles Galissard de Marignac spektrallinjer forårsaket av gadolinium i prøver av didymium og gadolinitt. Den franske kjemikeren Paul Émile Lecoq de Boisbaudran skilte ut gadolinia (gadoliniumsoksid) i 1886. Grunnstoffet i ren metallisk form ble isolert i 1935 av Georges Urbain.

Grunnstoffet er oppkalt etter oppdageren av gadolinitt, den finske kjemikeren og geologen Johan Gadolin.

Gadolinium er et sølhvitt formbart metall som lar seg banke ut i plater. Det hører til de sjeldne jordmetallene og lantanoidene i tredje gruppe av periodesystemet, og foreligger i kjemiske forbindelser vanligvis som det treverdige ionet Gd³⁺. I motsetning til de andre sjeldne jordmetallene er stoffet relativt korrosjonsbestandig i tørr luft. I fuktig luft oksiderer det imidlertid raskt, og danner et løst oksidsjikt som skaller av og blottlegger mer metall for oksidasjon. Det reagerer langsomt i vann og løses opp i fortynnede syrer. Gadolinium er et ferromagnetisk metall som blir superledende ved temperaturer under 1,083 K. Det har også magnetokaloriske egenskaper, noe som betyr at stoffets temperatur øker når det utsettes for et magnetfelt, og reduseres når magnetfeltet forsvinner.

Naturlig forekommende gadolinium består av 6 stabile isotoper: ¹⁵⁴Gd (2,18 %), ¹⁵⁵Gd (14,8 %), ¹⁵⁶Gd (20,47 %), ¹⁵⁷Gd (15,65 %), ¹⁵⁸Gd(24,84 %), ¹⁶⁰Gd (21,86 %),og 1 ustabil (og dermed radioaktiv) isotop: ¹⁵²Gd (0,2 %) med halveringstid 1,081 × 10¹⁴ år. I tillegg er 29 kunstig fremstilte ustabile isotoper kjent. De mest stabile av disse er ¹⁵⁰Gd med halveringstid 1,792 × 10⁶ år, ¹⁴⁸Gd med halveringstid 74,6 år, ¹⁵³Gd med halveringstid 240,4 døgn, ¹⁵¹Gd med halveringstid 124 døgn, ¹⁴⁶Gd med halveringstid 48,27 døgn, ¹⁴⁹Gd med halveringstid 9,28 døgn, ¹⁴⁷Gd med halveringstid 38,06 timer. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 30 minutt.^[1]

CAS-nummer: 7440-54-2

Gadolinium forekommer ikke i ren form naturlig, men finnes sammen med andre sjeldne jordmetaller i mineralene monazitt og bastnäsitt. Andelen i jordskorpen er i gjennomsnitt omkring 6 mg per kg (ikke medregnet havet).

Gadolinium brukes i jern-legeringer, CD-plater, mikrobølgeovner, TV-skjermer, og som kontrastmidler for MR-undersøkelser.

• Periodesystemet
• Grunnstoffliste
• Isotoptabell