ข้ามไปเนื้อหา

แกโดลิเนียม

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
(เปลี่ยนทางจาก Gadolinium)
แกโดลิเนียม, 64Gd
แกโดลิเนียม
การออกเสียงในภาษาอังกฤษ/ˌɡædəˈlɪniəm/ ⓘ ​(GAD-ə-LIN-ee-əm)
ลักษณะปรากฏสีขาวเงิน
น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน Ar°(Gd)
แกโดลิเนียมในตารางธาตุ
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
–
↑
Gd
↓
Cm
ยูโรเพียม ← แกโดลิเนียม → เทอร์เบียม
เลขอะตอม (Z)64
หมู่หมู่บล็อก-f
คาบคาบที่ 6
บล็อก บล็อก-f
การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Xe] 4f7 5d1 6s2
อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน2, 8, 18, 25, 9, 2
สมบัติทางกายภาพ
สถานะ ที่ STPของแข็ง
จุดหลอมเหลว1585 K ​(1312 °C, ​2394 °F)
จุดเดือด3546 K ​(3273 °C, ​5923 °F)
ความหนาแน่น (at 20° C)7.899 g/cm3 [3]
ขณะเป็นของเหลว (ที่จุดหลอมเหลว)7.4 g/cm3
ความร้อนของการหลอมเหลว10.05 kJ/mol
ความร้อนของการกลายเป็นไอ301.3 kJ/mol
ความจุความร้อนโมลาร์37.03 J/(mol·K)
ความดันไอ (calculated)
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1836 2028 2267 2573 2976 3535
สมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชันทั่วไป: +3
0,[4] +1,[5] +2[5]
สภาพไฟฟ้าลบสเกลเพาลิง: 1.20
พลังงานไอออไนเซชัน
  • ลำดับที่ 1: 593.4 kJ/mol
  • ลำดับที่ 2: 1170 kJ/mol
  • ลำดับที่ 3: 1990 kJ/mol
รัศมีอะตอมจากการทดลอง: 180 pm
รัศมีโคเวเลนต์196±6 pm
Color lines in a spectral range
เส้นสเปกตรัมของแกโดลิเนียม
สมบัติอื่น ๆ
โครงสร้างผลึก ​hexagonal close-packed (hcp) (hP2)
ค่าคงที่แลตทิซ
Hexagonal close packed โครงสร้างผลึกสำหรับแกโดลิเนียม
a = 363.37 pm
c = 578.21 pm (at 20 °C)[3]
การขยายตัวจากความร้อน−21.4×10−6/K (at 20 °C)
11.1×10−6/K (at 100 °C)[3][a]
การนำความร้อน10.6 W/(m⋅K)
สภาพต้านทานไฟฟ้าα, poly: 1.310 µΩ⋅m
สมบัติแม่เหล็กferromagnetic–paramagnetic transition at 293.4 K
สภาพรับไว้ได้ทางแม่เหล็กเชิงโมล+755000.0×10−6 cm3/mol (300.6 K)[6]
มอดุลัสของยังα form: 54.8 GPa
มอดุลัสเฉือนα form: 21.8 GPa
มอดุลัสเชิงปริมาตรα form: 37.9 GPa
ความเร็วเสียง แท่งโลหะบาง2680 m/s (ที่ 20 °C)
อัตราส่วนปัวซงα form: 0.259
ความแข็งวิกเกอร์ส510–950 MPa
เลขทะเบียน CAS7440-54-2
ประวัติ
การตั้งชื่อตามชื่อแร่ gadolinite (ซึ่งตั้งชื่อตาม Johan Gadolin)
การค้นพบJean Charles Galissard de Marignac (1880)
การแยกธาตุครั้งแรกFélix Trombe (1935)
ไอโซโทปของแกโดลิเนียม
ไอโซโทปหลัก[7] การสลายตัว
ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต (t1/2) รูปแบบ ผลิตภัณฑ์
148Gd synth 86.9 y[8] α 144Sm
150Gd synth 1.79×106 y α 146Sm
151Gd synth 123.9 d ε 151Eu
α 147Sm
152Gd 0.2% 1.08×1014 y α 148Sm
153Gd synth 240.6 d ε 153Eu
154Gd 2.18% stable
155Gd 14.8% stable
156Gd 20.5% stable
157Gd 15.7% stable
158Gd 24.8% stable
159Gd synth 18.479 h β− 159Tb
160Gd 21.9% stable
หมวดหมู่ หมวดหมู่: แกโดลิเนียม
| แหล่งอ้างอิง

แกโดลิเนียม (อังกฤษ: Gadolinium) คือธาตุที่มีเลขอะตอม 64 และสัญลักษณ์ Gd เป็นธาตุหายาก มีลักษณะสีขาวเงินวาวอ่อนนุ่ม ยืดเป็นเส้นตีเป็นแผ่นได้ ผลึกเป็นรูปหกเหลี่ยม (hexagonal) ที่อุณหภูมิห้องจะอยู่ในฟอร์มอัลฟาและจะเปลี่ยนเป็นฟอร์มบีต้าที่อุณหภูมิ 1,508 เคลวิน โดยมีโครงสร้างเป็นสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ (body-centered cubic) แกโดลิเนียมเสถียรในอากาศแห้ง แต่ในอากาศชื้นผิวโลหะจะหมอง เนื่องจากเกิดปฏิกิริยาเป็นออกไซด์ แกโดลิเนียมจะมีปฏิกิริยาเคมีช้า ๆ ในน้ำเย็น และละลายได้ดีในกรดเจือจาง

ประโยชน์ของแกโดลิเนียมที่นิยมนำมาใช้มากที่สุด คือการนำไปทำส่วนประกอบของสารทึบรังสีที่ใช้ในการตรวจด้วยเครื่องเอ็มอาร์ไอ นอกจากนี้แล้วยังมีการใช้แกโดลิเนียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์บางแห่ง หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิด

สารประกอบ

[แก้]

หมายเหตุ

[แก้]
  1. ↑ The thermal expansion of a Gd crystal is highly anisotropic and temperature-dependent: the parameters for each crystal axis at 20 °C are: αa = 9.37×10−6/K, αc = −83.0×10−6/K, and αaverage = αV/3 = −21.4×10−6/K. At 100 °C: αa = 6.6×10−6/K, αc = 20.1×10−6/K, and αaverage = 11.1×10−6/K.

อ้างอิง

[แก้]
  1. ↑ "Standard Atomic Weights: กาโดลิเนียม". CIAAW. 2024.
  2. ↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (ภาษาอังกฤษ). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
  3. 1 2 3 Arblaster, John W. (2018). Selected Values of the Crystallographic Properties of Elements. Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ↑ Yttrium and all lanthanides except Ce, Pm, Tm, and Yb have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. (1993). "Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides". Chem. Soc. Rev. 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017. and Arnold, Polly L.; Petrukhina, Marina A.; Bochenkov, Vladimir E.; Shabatina, Tatyana I.; Zagorskii, Vyacheslav V.; Cloke (2003-12-15). "Arene complexation of Sm, Eu, Tm and Yb atoms: a variable temperature spectroscopic investigation". Journal of Organometallic Chemistry. 688 (1–2): 49–55. doi:10.1016/j.jorganchem.2003.08.028.
  5. 1 2 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (พิมพ์ครั้งที่ 2nd). Butterworth-Heinemann. น. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. ↑ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. น. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  7. ↑ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  8. ↑ Chiera, Nadine M.; Dressler, Rugard; Sprung, Peter; Talip, Zeynep; Schumann, Dorothea (2023). "Determination of the half-life of gadolinium-148". Applied Radiation and Isotopes. 194 110708. Elsevier BV. doi:10.1016/j.apradiso.2023.110708. ISSN 0969-8043.