元素的基本信息
元素符号：Gd
原子序数：64
中文名称及拼音：钆 gá
英文名称：Gadolinium
相对原子质量：157.25(3)
原子核外电子排布式：[Xe]4f75d16s2
重要的同位素及其天然丰度：152Gd 0.20(1)%，154Gd 2.18(3)%，
155Gd 14.80(12)%， 156Gd 20.47(9)%，157Gd 15.65(2)%，
158Gd 24.84(7)%，160Gd 21.86(19)%
常见的同素异形体：无
地壳中的含量(mg·kg-1)：6.2
海洋中的含量(mg·L-1)：7×10–7
是否生命必需元素：否
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：0，+3
元素电负性：1.20
原子半径(pm)：180.4
离子半径(pm)：93.8(Gd3+，CN=6)，105.3(Gd3+，CN=8)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：593.37
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：—
原子序数：64
中文名称及拼音：钆 gá
英文名称：Gadolinium
相对原子质量：157.25(3)
原子核外电子排布式：[Xe]4f75d16s2
重要的同位素及其天然丰度：152Gd 0.20(1)%，154Gd 2.18(3)%，
155Gd 14.80(12)%， 156Gd 20.47(9)%，157Gd 15.65(2)%，
158Gd 24.84(7)%，160Gd 21.86(19)%
常见的同素异形体：无
地壳中的含量(mg·kg-1)：6.2
海洋中的含量(mg·L-1)：7×10–7
是否生命必需元素：否
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：0，+3
元素电负性：1.20
原子半径(pm)：180.4
离子半径(pm)：93.8(Gd3+，CN=6)，105.3(Gd3+，CN=8)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：593.37
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：—
单质的基本物理量
化学式：：Gd
熔点(°C)：1313
沸点(°C)：3273
密度(g·cm-3)：7.90
比热容298.15K(mol-1·K-1)：27.5
熔化热(kJ·mol-1)：9.67
汽化热(kJ·mol-1)：—
原子化焓(kJ·mol-1)：397.5±2.1
熔点(°C)：1313
沸点(°C)：3273
密度(g·cm-3)：7.90
比热容298.15K(mol-1·K-1)：27.5
熔化热(kJ·mol-1)：9.67
汽化热(kJ·mol-1)：—
原子化焓(kJ·mol-1)：397.5±2.1
单质的热力学数据
化学式：Gd
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，397.5(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
—(s)， 359.8(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
68.1(s)，194.3(g)
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，397.5(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
—(s)， 359.8(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
68.1(s)，194.3(g)
元素在自然界的存在形式
常见的存在形式：独居石、氟碳铈矿。
常见存在形式的化学式：(Ce, La, Y, Th, Nb‧‧‧)[PO4]，(Ce, La, Nd‧‧‧)[CO3]F
主要存在地：中国白云鄂博是独居石的重要产地，氟碳铈矿大多分布于中国内蒙古和美国蒙廷帕斯。独居石重要的海滨砂矿床是在澳大利亚、巴西以及印度等的沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国(主要是东北地区)、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。
常见存在形式的化学式：(Ce, La, Y, Th, Nb‧‧‧)[PO4]，(Ce, La, Nd‧‧‧)[CO3]F
主要存在地：中国白云鄂博是独居石的重要产地，氟碳铈矿大多分布于中国内蒙古和美国蒙廷帕斯。独居石重要的海滨砂矿床是在澳大利亚、巴西以及印度等的沿海。此外，斯里兰卡、马达加斯加、南非、马来西亚、中国(主要是东北地区)、泰国、韩国、朝鲜等地都含有独居石的重砂矿床。
其他
电极反应与标准电极电势：
某些化合物沉淀K⊖sp:
某些配位化合物K⊖稳:
| 电极反应 | E ⊖/V |
|---|---|
|
Gd3+ + 3e- ⇌ Gd |
-2.279 |
某些化合物沉淀K⊖sp:
| 金属离子 | 阴离子 | K⊖sp | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Gd3+ |
HCO-3 |
2×10-2 |
|||
|
OH- |
1.8×10-23 |
某些配位化合物K⊖稳:
| 金属离子 | 配体 | log K1 | log K2 | log K3 | log K4 | log K5 | log K6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
F- |
3.46 |
|
|
|
|
|
|
Gd3+ |
OH- |
4.6 |
|
|
|
|
|
|
|
SO42- |
3.66 |
|
|
|
|
|
元素发现简史
发现时间、发现者：
1880年 瑞士人马里尼亚克(Jean Charles Galissard de Marignac)
命名时间、命名者：1886年 法国人博伊博德兰(Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran)
命名的意思：纪念芬兰矿物学家加多林(Johan Gadolin)。
发现简史：钆是由马里尼亚克(Jean Charles Galissard de Marignac)于1880年在瑞士日内瓦发现的。他长期以来一直怀疑莫桑德(Carl Gustav Mosander)发现的didymium不是新元素，而是混合物。当马克·德拉封丹(Marc Delafontaine)和博伊博德兰(Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran)在巴黎报道它的光谱线根据来源不同会产生变化时，他的怀疑得到了证实。1879年，他们从didymium中分离出了Sm(62号元素)。1880年，马里尼亚克从didymium中提取了另一种新的稀土。1886年，博伊博德兰提取到了同样的稀土，命名它为Gadolinium，以纪念发现第一个稀土元素——39号元素Y(钇)的芬兰矿物学家加多林(Johan Gadolin)。
参考文献
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] [2019-07-03]. http://education.jlab.org/itselemental.
[3] [2019-07-03]. https://www.webelements.com/hydrogen/history.html.
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] [2019-07-03]. http://education.jlab.org/itselemental.
[3] [2019-07-03]. https://www.webelements.com/hydrogen/history.html.