Objav: Jean Charles Galissard de Marignac a Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (1880)
Izolácia: Neznámy (1935)
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
157.253 u
Atómový polomer
180 pm
Hustota
7901 kg/m³
Elektronegativita
1.20
Ionizačná energia
593.4 kJ/mol
Elektrónová afinita
13.22 kJ/mol
História objavenia
Gadolínium pomenoval francúzsky chemik Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran na počesť fínskeho chemika a geológa Johana Gadolina. Gadolin v roku 1792 izoloval prvú zlúčeninu vzácnej zeminy, oxid ytritý (Y₂O₃), z čierneho minerálu (neskôr pomenovaného gadolinit) nájdeného v Ytterby vo Švédsku, čím položil základy pre objav celej skupiny lantanoidov.
Objav gadolínia je spojený s prácou dvoch chemikov. Švajčiarsky chemik Jean Charles Galissard de Marignac v Ženeve v roku 1880 pri skúmaní "didýmu" a minerálu samarskitu extrahoval novú frakciu vzácnej zeminy, o ktorej predpokladal, že obsahuje nový prvok. Nezávisle od neho, v roku 1886, Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran tiež extrahoval túto novú vzácnu zeminu zo samarskitu a dal jej definitívny názov gadolínium.
Hoci oxid gadolinitý (Gd₂O₃) bol teda identifikovaný v 80. rokoch 19. storočia, izolácia kovového gadolínia v čistej forme sa podarila až oveľa neskôr, v roku 1935. Tento časový odstup opäť ilustruje náročnosť separácie a redukcie prvkov vzácnych zemín.
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Gadolínium patrí medzi lantanoidy (prvky vzácnych zemín), ktoré sa v prírode vyskytujú vždy spoločne v tých istých mineráloch, ako sú monazit alebo bastnäsit. Pre svoju extrémnu chemickú podobnosť s ostatnými lantanoidmi sa preň neuvádza samostatný zoznam minerálov, ale zoskupuje sa pod spoločnou kategóriou prvkov vzácnych zemín.
Základná charakteristika
- Ako oxid ho objavili Jean Charles Galissard de Marignac (1880) a Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (1886), kovovú formu izolovali až v roku 1935.
- Je to striebrobiely, pomerne mäkký a kujný kov.
- Patrí medzi lantanoidy.
- Ako jediný lantanoid (a jeden z mála prvkov) je feromagnetický pri izbovej teplote a pod ňou (Curieho teplota približne 20 °C).
- Na suchom vzduchu je relatívne stály, vo vlhkom vzduchu pomaly oxiduje.
- V prírode sa vyskytuje len vo forme zlúčenín, sprevádzajúc ostatné lantanoidy v mineráloch ako gadolinit (podľa ktorého je pomenovaný), monazit a bastnäsit.
- Jeho jediný stabilný oxidačný stav v zlúčeninách je III (gadolinitý, ión Gd³⁺ je bezfarebný vďaka polozaplnenému f-orbitálu – konfigurácia f⁷).
- Má najvyšší účinný prierez pre záchyt tepelných neutrónov spomedzi všetkých známych stabilných izotopov prvkov, čo ho robí zaujímavým pre jadrovú techniku.
- Vykazuje silný magnetokalorický efekt (zmena teploty materiálu pri zmene vonkajšieho magnetického poľa), čo sa skúma pre využitie v magnetickom chladení.
- Používa sa v jadrovej energetike ako absorbátor neutrónov (v riadiacich tyčiach) a ako súčasť detektorov neutrónov.
- Jeho zlúčeniny sa využívajú ako kontrastné látky pri zobrazovaní magnetickou rezonanciou (MRI) v medicíne.
- Ďalej sa používa v niektorých luminoforoch (napr. zelený luminofor v röntgenových zosilňovačoch obrazu) a v špeciálnych zliatinách.
Oxid gadolinitý link
Oxid gadolinitý (Gd₂O₃) je biely prášok. Používa sa v špeciálnych sklách, keramike, ako súčasť fosforov a materiálov pre regulačné tyče v jadrových reaktoroch.
Komplexy Gd³⁺ pre MRI link
Komplexy Gd³⁺ s chelatačnými ligandami (napr. Gd-DTPA) slúžia ako kontrastné látky pre magnetickú rezonanciu (MRI).
