釓 (Gd)
原子序數 | 64 | 英文名 | Gadolinium |
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所屬分類 | 镧系元素 | 原子量 | 157.25 u |
熔點 | 1313 °C | 沸點 | 3250 °C |
能級 | 2, 8, 18, 25, 9, 2 | 電負性 | 1.20 |
電子親和能 | 50 kJ/mol | 半徑(計算法) | 233 pm |
電離能 |
第1电离能: 593.4 kJ/mol
第2电离能: 1170 kJ/mol
第3电离能: 1990 kJ/mol
第4电离能: 4250 kJ/mol
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密度(常規) | 7901 kg/m³ | 硬度(布式) | N/A |
體積模量 | 38 GPa | 導熱率 | 11 W/mK |
宇宙存量百分比 | 2.0E-7 % |
钆,化學符號為Gd,原子序為64,是一種具有獨特性質和廣泛應用的金屬元素。 在物理屬性上,钆呈現銀白色的光澤,質地柔軟,並具有較高的熔點和沸點特性。 值得注意的是,钆在常溫條件下表現出鐵磁性,即具有較強的磁力。 儘管它在空氣中相對穩定,但是卻能迅速與水發生反應,釋放氫氣;同時,作為一種較為活潑的金屬,钆能夠與酸和鹼發生化學反應。 在實際應用領域中,钆發揮著至關重要的作用。 首先,其主要應用集中於核工業,不僅用作核燃料的製造原料,在核反應器結構材料中佔有重要地位。 其次,钆化合物被廣泛用於提升玻璃和陶瓷產品的抗輻射性能及光學性能。 此外,钆化合物也被製成各種螢光劑、螢光標記劑以及磁性材料,服務眾多高科技產業。 從製備方法來看,钆通常是透過還原氧化钆過程來獲得。 具體來說,可以透過高溫條件下金屬鈉或鈣與氧化钆反應,或是採用氫氣在高溫環境下還原氧化钆的方式來提煉钆金屬。 關於安全事項,钆雖然在固態金屬形式下在空氣中相對穩定,但其粉末狀態極易引發自燃反應,因此儲存時務必採取嚴密的安全措施。 另外,由於钆與水反應會產生氫氣,操作時必須防止與水分接觸以確保安全。 此外,部分钆化合物可能具有毒性或腐蝕性,故在處理钆及其化合物時,務必遵守嚴格的安全操作規程,確保工作區域的良好通風條件,防範潛在風險。
標準原子質量 | 157.25(3) |
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電子排布 | [Xe] 4f7 5d1 6s2 2, 8, 18, 25, 9, 2 |
發現 | 讓-夏爾·加利薩·德馬里尼亞(1880年) |
分離 | 保羅·埃米爾·勒科克·德布瓦博德蘭(1886年) |
物態 | 固體 |
密度 | (接近室溫) 7.90 g·cm−3 |
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 |
氧化態 | 1, 2, 3 (弱鹼性氧化物) |
電負性 | 1.20(鮑林標度) |
原子半徑 | 180 pm |
共價半徑 | 196±6 pm |
晶體結構 | 六方密堆積 |
磁序 | 鐵磁性-順磁性,在293.4 K轉變 |
電阻率 | α, poly: 1.310 µΩ·m |
熱膨脹係數 | 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 |
元素清單
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