Rearuh

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钆   ₆₄Gd

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外觀
银白色
概況
名稱·符號·序數	钆（gadolinium）·Gd·64
元素類別	镧系元素
族·週期·區	不適用 ·6·f
標準原子質量	157.25（3）
電子排布	[Xe] 4f7 5d1 6s2 2, 8, 18, 25, 9, 2
歷史
發現	让-夏尔·加利萨·德马里尼亚（1880年）
分離	保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰（1886年）
物理性質
物態	固体
密度	（接近室温） 7.90 g·cm−3
熔點時液體密度	7.4 g·cm−3
熔點	1585 K，1312 °C，2394 °F
沸點	3273 K，3000 °C，5432 °F
熔化熱	10.05 kJ·mol−1
汽化熱	301.3 kJ·mol−1
比熱容	37.03 J·mol−1·K−1
蒸氣壓（(calculated)） 壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k 溫/K 1836 2028 2267 2573 2976 3535
原子性質
氧化態	1, 2, 3 （(a mildly basic oxide)）
電負性	1.20（鲍林标度）
電離能	第一：593.4 kJ·mol−1 第二：1170 kJ·mol−1 第三：1990 kJ·mol−1
原子半徑	180 pm
共價半徑	196±6 pm
雜項
晶體結構	六方密堆积
磁序	铁磁性-顺磁性，transition at 293.4 K
電阻率	α, poly: 1.310 µΩ·m
熱導率	10.6 W·m−1·K−1
膨脹係數	α poly: 9.4 µm/(m·K)
聲速（細棒）	（20 °C）2680 m·s−1
楊氏模量	α form: 54.8 GPa
剪切模量	α form: 21.8 GPa
體積模量	α form: 37.9 GPa
泊松比	α form: 0.259
維氏硬度	510–950 MPa
CAS號	7440-54-2
最穩定同位素
主条目：钆的同位素 同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變 方式 能量（MeV） 產物 152Gd 0.20% 1.08×1014 y α 2.205 148Sm 154Gd 2.18% 穩定，帶90個中子 155Gd 14.80% 穩定，帶91個中子 156Gd 20.47% 穩定，帶92個中子 157Gd 15.65% 穩定，帶93個中子 158Gd 24.84% 穩定，帶94個中子 160Gd 21.86% >1.3×1021 y β−β− 1.729 160Dy

釓（拼音：gá，注音：ㄍㄚˊ，粤拼：gá，舊譯錷）符号Gd，元素之一，原子序64，属于镧系元素，也是稀土元素之一^[1]。钆具有铁磁性，居里點約在室溫（19℃，66℉），即將一塊釓放入冰水中冷卻會吸附磁鐵，但回溫後釓會脫離磁鐵掉落。

钆在干燥的空气中，比其它稀土元素稳定。钆会与水有缓和的反应，并会溶於稀酸中。

性质

化学性质

钆可以和大多数的元素直接化合，形成Gd(III)的化合物。如加热或高温时可以和氮气、硫、磷、硒、碳、硅或砷反应，形成二元化合物。^[2]

和其它稀土元素不同的是，金属钆在干燥空气中是相对稳定的。但它可以在潮湿空气迅速失去光泽，形成一层易脱落的氧化钆薄膜。当其脱落时，氧化向内部进行。

4 Gd + 3 O₂ → 2 Gd₂O₃

钆是一种强还原剂，可以将一些金属氧化物还原至金属形态。钆电正性强，可以和冷水缓慢反应、和热水迅速反应，生成氢氧化钆：

2 Gd + 6 H₂O → 2 Gd(OH)₃ + 3 H₂

钆能够迅速地和稀硫酸反应，生成无色的[Gd(H₂O)₉]³⁺水合离子：^[3]

2 Gd + 3 H₂SO₄ + 18 H₂O → 2 [Gd(H₂O)₉]³⁺ + 3 SO2−
4 + 3 H₂

钆和卤素在约200 °C反应，生成三卤化钆：

2 Gd + 3 X₂ → 2 GdX₃

化合物

在钆的大多数化合物中，其氧化态为+3。所有三卤化钆都是已知的，它们都是白色固体（三碘化钆例外，为黄色）。常见的钆盐除了三氯化钆之外，还有硫酸钆和硝酸钆，它们可由相应的稀酸溶解金属或其氧化物得到。

Gd³⁺正如其它镧系元素离子一样，可以形成配合物，并有着高配位数。例如在络合剂DOTA的存在下，形成八齿配位的化合物。含[Gd(DOTA)]⁻的盐在核磁共振成像中有着应用。一系列类似的齿合化合物也被研发出来了，例如叫“Gadodiamide”的化合物。

低价态的钆化合物也是已知的，特别是在固态中。卤化钆(II)可由三卤化钆和钆金属在钽制容器中加热得到。Gd₂Cl₃和GdCl可以在更高温度（800 °C）还原得到。一氯化钆是有着类似层状石墨结构的片状固体。^[4]

用途

釓化合物具有高度的順磁性（paramagnetic），可作核磁共振成像的顯影劑。釓對磁共振造影機的磁場有強烈反應，以钆喷酸二甲葡胺（英语：Gadopentetate dimeglumine）藥劑形式注入血管中磁共振造影會清楚顯示血液流向，精確定位內出血的位置，並由3D視覺影像觀察血液自血管何處滲出，或觀察血液何處變窄或停止，確定血管阻塞或閉鎖的部位。^[5]

安全性

参考文献