غادولينيوم
من ويكيبيديا، الموسوعة encyclopedia
الغادولينيوم (بالإنجليزية: Gadolinium)عنصر كيميائي له الرمز Gd والعدد الذري 64 في الجدول الدوري وهو من اللانثانيدات.[2][3][4] تستخدم بعض مركبات الغادولينيوم في التشخيص الطبي (MRT) بغرض توضيح مشاهدة وفحص الأوعية الدموية في القلب وفي الدماغ ومدى انسدادها.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المظهر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
أبيض فضي | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخواص العامة | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الاسم، العدد، الرمز | غادولينيوم، 64، Gd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تصنيف العنصر | لانثانيدات | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | n/a, 6، f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الكتلة الذرية | 157.25 غ·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
توزيع إلكتروني | Xe]; 4f7 5d1 6s2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ | 2, 8, 18, 25, 9, 2 (صورة) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخواص الفيزيائية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الطور | صلب | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) | 7.90 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
كثافة السائل عند نقطة الانصهار | 7.4 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نقطة الانصهار | 1585 ك، 1312 °س، 2394 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نقطة الغليان | 3546 ك، 3273 °س، 5923 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
حرارة الانصهار | 10.05 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
حرارة التبخر | 301.3 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
السعة الحرارية (عند 25 °س) | 37.03 جول·مول−1·كلفن−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ضغط البخار (قيم محسوبة) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخواص الذرية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
أرقام الأكسدة | 1, 2, 3 (أكاسيده قاعدية ضعيفة) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الكهرسلبية | 1.20 (مقياس باولنغ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
طاقات التأين | الأول: 593.4 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الثاني: 1170 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الثالث: 1990 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نصف قطر ذري | 180 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نصف قطر تساهمي | 6±196 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
خواص أخرى | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
البنية البلورية | نظام بلوري سداسي | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المغناطيسية | مغناطيسية حديدية/مغناطيسية مسايرة التحول عند 292 كلفن[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاومة كهربائية | (درجة حرارة الغرفة) (ألفا، بولي) 1.310 ميكروأوم·متر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الناقلية الحرارية | 10.6 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
التمدد الحراري | (100 °س) (ألفا، بولي) 9.4 ميكرومتر/(م·كلفن) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
سرعة الصوت (سلك رفيع) | 2680 متر/ثانية (20 °س) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
معامل يونغ | (الشكل ألفا) 54.8 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
معامل القص | (الشكل ألفا) 21.8 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
معامل الحجم | (الشكل ألفا) 37.9 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نسبة بواسون | (الشكل ألفا) 0.259 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
صلادة فيكرز | 570 ميغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
رقم CAS | 7440-54-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
النظائر الأكثر ثباتاً | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المقالة الرئيسية: نظائر الغادولينيوم | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الجادولينيوم معدن أبيض فضي عند إزالة الأكسدة. إنه مرن إلى حد ما وهو عنصر أرضي نادر مطيل. يتفاعل الجادولينيوم مع الأكسجين الجوي أو الرطوبة ببطء لتشكيل طلاء أسود. الجادولينيوم عند أقل من 20 °م (68 °ف) تماما عند نقطة كوري حيث تتأثر المغنطيسية الحديدية، مع انجذاب إلى مجال مغناطيسي أعلى من مجال النيكل. وفوق درجة الحرارة هذه يكون العنصر الأكثر مغناطيسية. يوجد في الطبيعة فقط في شكل مؤكسد. عند فصلها، عادة ما تحتوي على شوائب من العناصر الأرضية النادرة الأخرى بسبب خصائصها الكيميائية المتشابهة.
تم اكتشاف الجادولينيوم في عام 1880 من قبل جان تشارلز دي مارينياك، الذي اكتشف أكسيده باستخدام التحليل الطيفي. سمي على اسم الجادولينيت المعدني، وهو أحد المعادن التي يوجد فيها الجادولينيوم، وهو نفسه سُمي على اسم الكيميائي الفنلندي يوهان جادولين. تم عزل الجادولينيوم النقي لأول مرة بواسطة الكيميائي بول إميل ليكوك دي بواسبودران حوالي عام 1886.
يمتلك الجادولينيوم خصائص معدنية غير عادية، لدرجة أن ما لا يزيد عن 1٪ من الجادولينيوم يمكنه تحسين قابلية التشغيل ومقاومة الأكسدة في درجات حرارة عالية من الحديد والكروم والمعادن ذات الصلة. يمتص الجادولينيوم، كمعدن أو ملح، النيوترونات، ولذلك يستخدم أحيانًا للحماية في التصوير الشعاعي النيوتروني وفي المفاعلات النووية.
مثل معظم العناصر الأرضية النادرة، يشكل الجادولينيوم أيونات ثلاثية التكافؤ بخصائص فلورية، وتستخدم أملاح الجادولينيوم (III) كفوسفور في تطبيقات مختلفة.
أيونات الجادولينيوم (III) في الأملاح القابلة للذوبان في الماء شديدة السمية للثدييات. ومع ذلك، فإن مركبات الجادولينيوم المخلبي (III) تمنع الجادولينيوم (III) من التعرض للكائن الحي وتفرز الغالبية عن طريق الصحة. الكلى قبل أن تترسب في الأنسجة. نظرًا لخصائصها البارامغناطيسية، تُستخدم محاليل مجمعات الجادولينيوم العضوية المخلبة كعوامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي الطبي عن طريق الوريد. كميات متفاوتة تترسب في أنسجة المخ، وعضلة القلب، والكلى، والأعضاء الأخرى والجلد، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على وظيفة الكلى، وهيكل المخلّبات (الخطي أو الحلقي الكلي) والجرعة التي يتم تناولها.