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Gadolinium
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Gadolinium
Allgemeines
Name	Gadolinium
Symbol	Gott
Ordnungszahl	64
Gruppe	Scandium-Gruppe
Zeitspanne	Zeitraum 6
Block	F-Block
Serie	Lanthanoide
Farbe	Silber Weiss
Chemische Eigenschaften
Atommasse (Sie)	157,25
Elektronenkonfiguration	[xe]4f7 5d1 6s2
Oxidationsstufen	3
Elektronegativität (Pauling)	1,20
Atomradius (Uhr)	179
1 Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	593,40
2. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	1166,52
3. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	1990,51
Physikalische Eigenschaften
Dichte (kg·ich−3)	7900
Schmelzpunkt (k)	1586
Siedepunkt (K)	3540
Aggregatzustand	Fest
Schmelzwärme (kJ mol−1)	15,5
Verdampfungswärme (kJ mol−1)	311
Kristallstruktur	Verhexen
Molarvolumen (m3mol−1)	19,90 · 10−6
Spezifische Wärme (J kg−1·K−1)	230
Elektrischer Wiederstand (μΩ·cm)	140,5
Wärmeleitung (Wich−1·K−1)	10,6
SIEinheiten und Standardtemperatur und -druck werden verwendet, sofern nicht anders angegeben
Portal    Chemie

Gadolinium ist ein Chemisches Element mit Symbol Gott und Ordnungszahl 64. Es ist ein silbriges Weiß Lanthanoid.

Entdeckung

1880 merkte schweizerisch Chemiker Jean Charles Galissard de Marignac Beachten Sie, dass das damals als Didymium und der MineralGadolinit zeigte eine ähnliche Spektrallinie, die später Gadolinium zugeschrieben wurde. 1886 . isoliert Paul Emile Lecoq de Boisbaudran erstmals Gadoliniumoxid aus dem Mineral. Doch erst zu Beginn des 20. Jahrhundert Vor Georges Urban könnte metallisches Gadolinium isolieren. Dieses Französisch Chemiker konnte zwischen 1895 und 1912 erstmals eine Reihe von Elementen durch fraktionierte Destillation isolieren.

Gadolinium ist nach dem . benannt finnisch Chemiker und Geologe Johan Gadolin.

Anwendungen

Sowohl in der Industrie als auch in der Medizin wird Gadolinium für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt:

• Im Mikrowellen werden zu Gadolinium-YttriumGranaten benutzt.^[1]

• In Bildröhren wird Gadolinium als phosphoreszierend.^[1]
• In verschiedenen Legierungen Gadolinium wird verwendet, um die Eigenschaften von Metallen zu verbessern; die Zugabe von 1% Gadolinium zu Eisen- und Chromlegierungen macht das Material beständig gegen hohe Temperaturen und Rost.^[1]
• CDs Gadolinium enthalten.
• Kontrastmittel Biene MRT-Scans. Ressourcen wie Gadobutrol oder eine Lösung des Gadoliniumkomplexes in DTPA werden Krebspatienten verabreicht. Aufgrund lokaler Veränderungen im Gefäßbett des Krebsgewebes und wegen der großen paramagnetisch Augenblick von G'tte³ ion werden diese Gewebe in einer MRT-Untersuchung viel besser sichtbar. Am Ende der Studie wird der Komplex allmählich über die Nieren ausgeschieden. Gadoxetat ist auch ein Kontrastmittel. Es bindet leichter an gesundes Nierengewebe als an Krebszellen oder geschädigtes Gewebe. Gadolinium wird auch verwendet, um Blutgefäße sichtbar zu machen.
• Gadolinium wird manchmal in Kernreaktorbrennstäben hinzugefügt, wobei der außergewöhnlich hohe Querschnitt der ungeraden Isotope 155 und 157 für thermische Neutronen genutzt wird. Ziel ist es daher, die hohe anfängliche Reaktivität einer neuen Kernladung vorübergehend zu unterdrücken, bis die meisten der ungeraden Gadolinium-Isotope durch Neutroneneinfang in gerade Isotope umgewandelt wurden.

Bemerkenswerte Funktionen

Gadolinium ist ein silbrig-weißes flexibles und leicht verformbares Metall mit metallischem Glanz. Bei Standardtemperatur und -druck hat es eine kompakte sechseckige Kristallstruktur in Alphaform. Bei Erwärmung über 1535 K geht es in die körperzentrierte kubische Betaform über. Gadolinium reagiert weniger leicht mit Sauerstoff als die meisten anderen Lanthanoide. Es reagiert langsam mit Wasser und löst sich in den meisten verdünnten Säuren.

Gadolinium hat eine Elektronenkonfiguration [Xe]4f⁷5d¹6s². Wie die meisten Elemente der Lanthanoidenreihe neigt es dazu, die drei äußersten Elektronen abzugeben (die Gadoliniumchemie wird dadurch vollständig kontrolliert). Es bildet Gd³ Ionen mit einem [Xe]4f⁷ Aufbau. Damit ist die f-Schale genau halb voll. Laut der Hunds Regel hat das hohe Spinzustand mit allen Elektronenspins parallel und Spinquantenzahl S=7/2 die niedrigste Energie. Dies ist die höchste Spinquantenzahl aller Ionen.

Im Element können sich die magnetischen Momente der einzelnen Atome koppeln. Gadolinium ist daher ein ferromagnetisch Metall wie Eisen und Kobalt. Obwohl das magnetische Moment sehr groß ist, ist die Kopplung nicht sehr stark. Es Curie-Punkt liegt herum Zimmertemperatur.

Aussehen

In der Natur kommt Gadolinium nicht als freies Element vor, aber es kommt in mehreren Mineralien vor, in denen auch andere Lanthanoide vorkommen, wie z Gadolinit, Monazit und bastnäsiet. Die am häufigsten verwendete Isolierungsmethode ist die Reduktion von wasserfreiem Gadoliniumfluorid mit Kalzium.

Isotope

sehen Isotope von Gadolinium für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Gadolinium kommt in der Natur in sechs stabilen Isotopen vor. Außerdem gibt es ein radioaktives Isotop mit a halbes Leben ab 1.08 10¹⁴ Jahr. Insgesamt sind 30 Radioisotope bekannt.

Toxikologie und Sicherheit

Gadolinium ist bekannt für Leberschaden kann zu längerer Exposition führen. Da der Einsatz von Gadolinium von Bedeutung ist (zB früher als Leuchtstoff in Bildröhren), ist dies ein wichtiger Grund, mit dem Material sorgsam umzugehen. MRT-Kontrastmittel auf Basis von Gadolinium, wie z gadobutrol, bei Patienten mit sehr eingeschränkter Nierenfunktion, scheinen eine Spezies zu sein Sklerodermie verursachen: nephrogene systemische Fibrose.

Externe Links

Gemeingüter hat Mediendateien auf der Seite Gadolinium.

• Lenntech.nl - Gadolinium
• (und) EnvironmentalChemistry.com - Gadolinium
• (und) WebElements.com - Gadolinium