钆

钆 ₆₄Gd

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概況
名稱·符號·序數	钆（gadolinium）·Gd·64
元素類別	[[{{{series}}}]]
族·週期·區	[[{{{group}}}族元素|{{{group}}}]]·[[第{{{period}}}周期元素|{{{period}}}]]·[[{{{block}}}区元素|{{{block}}}]]
標準原子質量	{{{atomic mass}}}
电子排布	{{{electron configuration}}} {{{electrons per shell}}} 钆的电子層
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
原子性質
氧化态	{{{oxidation states}}} （(a mildly basic oxide)）
电负性	1.20（鲍林标度）
电离能	第一：{{{1st ionization energy}}} kJ·mol−1 第二：{{{2nd ionization energy}}} kJ·mol−1 第三：{{{3rd ionization energy}}} kJ·mol−1
共价半径	196±6 pm
钆的原子谱线
雜項
磁序	铁磁性-顺磁性，transition at 293.4 K
电阻率	α, poly: 1.310 µΩ·m
熱導率	10.6 W·m−1·K−1
热膨胀系数	α poly: 9.4 µm/(m·K)
聲速（細棒）	（20 °C）2680 m·s−1
杨氏模量	α form: 54.8 GPa
剪切模量	α form: 21.8 GPa
体积模量	α form: 37.9 GPa
泊松比	α form: 0.259
維氏硬度	510–950 MPa
CAS号	7440-54-2
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粒中子 155Gd 14.80% 穩定，帶91粒中子 156Gd 20.47% 穩定，帶92粒中子 157Gd 15.65% 穩定，帶93粒中子 158Gd 24.84% 穩定，帶94粒中子 160Gd 21.86% >1.3×1021 y β−β− 1.729 160Dy

釓（拼音：gá，注音：ㄍㄚˊ，粤拼：gaa1；英語：Gadolinium；舊譯錷），是一種化學元素，其化學符號为Gd，原子序數为64，原子量為7002157250000000000♠157.25 u，属于镧系元素，也是稀土元素之一。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

参见：Category:钆化合物

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。

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：

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。

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。

外部連結

• 元素钆在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹（英文）
• EnvironmentalChemistry.com —— 钆（英文）
• 元素钆在The Periodic Table of Videos（諾丁漢大學）的介紹（英文）
• 元素钆在Peter van der Krogt elements site的介紹（英文）
• WebElements.com – 钆（英文）