Բացել գլխավոր ցանկը

Գադոլինիում

քիմիական միացություն

Գադոլինիում (լատ.՝ Gadolinium) քիմիական տարր է, որի նշանն է Gd, տարրերի պարբերական համակարգի 3-րդ խմբի քիմիական f-տարր, լանթանիդ է, կարգահամարը՝ 64, ատոմական զանգվածը՝ 157, 25։ Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքն է 4f75s25p65d16s2, К-, L-, M-, N- թաղանթները լրացված են

64 Եվրոպիում

Գադոլինիում Տերբիում

ՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրԹելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեոդիումՆեոդիումՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼյուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմունտՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենցիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄեյտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպերնիցիումՈւնունտրիումՖլերովիումՈւնունպենտիումԼիվերմորիումՈւնունսեպտիումՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
64Gd
Hexagonal.svg
Electron shell 064 Gadolinium.svg
Gadolinium-4.jpg
Փափուկ մածուցիկ արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Գադոլինիում /Gadolinium (Gd), Gd, 64
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
157, 25(3)[1] 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[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 19, 9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
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
157,25
4f75d16s2

Բովանդակություն

ՊատմությունԽմբագրել

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

Բնության մեջԽմբագրել

 
Գադոլինիում համաձուլվածքը

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։

ՀանքավայրերԽմբագրել

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

ՍտացումԽմբագրել

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

 

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

ԳներԽմբագրել

Մետաղական մաքուր՝ 99, 9 %, գադոլինիումի 1 կգ գինը 2014 թվականին կազմել է 132, 5 ԱՄՆ դոլլար[3]:

Ֆիզիկական հատկություններԽմբագրել

 
Գադոլինիում

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

Քիմիական հատկություններԽմբագրել

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

 

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։

 

Գադոլինիումը միացություններ է առաջացնում նաև ոչ մետաղների և մետաղների հետ։

ԻզոտոպներԽմբագրել

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  

ԿիրառությունԽմբագրել

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 նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 450. — 623 с. — 100 000 экз.
  3. «Gadolinium prices» (անգլերեն)։ Metal-Pages։ 16 ноября 2014։ Արխիվացված օրիգինալից-ից 16 ноября 2014-ին։ Վերցված է 2014-11-13 

Արտաքին հղումներԽմբագրել



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։