User:Double sharp/Gadolinium
Chemical element with atomic number 64 (Gd)
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Pronunciation/ˌɡædəˈlɪniəm/ ⓘ (GAD-ə-LIN-ee-əm)
Appearancesilvery white
Atomic number (Z)64
Groupf-block groups (no number)
| Gadolinium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Pronunciation | /ˌɡædəˈlɪniəm/ ⓘ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Appearance | silvery white | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weight Ar°(Gd) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gadolinium in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomic number (Z) | 64 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Group | f-block groups (no number) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | period 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Block | f-block | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [Xe] 4f7 5d1 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrons per shell | 2, 8, 18, 25, 9, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Melting point | 1585 K (1312 °C, 2394 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Boiling point | 3546 K (3273 °C, 5923 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Density (at 20° C) | 7.899 g/cm3 [3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| when liquid (at m.p.) | 7.4 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | 10.05 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of vaporization | 301.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | 37.03 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Specific heat capacity | 235.485 J/(kg·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure (calculated)
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| Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | common: +3 0,[4] +1,[5] +2[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 1.20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
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| Atomic radius | empirical: 180 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 196±6 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | hexagonal close-packed (hcp) (hP2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lattice constants | a = 363.37 pm c = 578.21 pm (at 20 °C)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | −21.4×10−6/K (at 20 °C) 11.1×10−6/K (at 100 °C)[3][a] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | 10.6 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrical resistivity | α, poly: 1.310 µΩ⋅m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | ferromagnetic–paramagnetic transition at 293.4 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar magnetic susceptibility | +755000.0×10−6 cm3/mol (300.6 K)[6] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | α form: 54.8 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | α form: 21.8 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulus | α form: 37.9 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound thin rod | 2680 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson ratio | α form: 0.259 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vickers hardness | 510–950 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Number | 7440-54-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| History | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Naming | after the mineral gadolinite (itself named after Johan Gadolin) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Discovery | Jean Charles Galissard de Marignac (1880) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| First isolation | Félix Trombe (1935) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes of gadolinium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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- Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
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- Yttrium and all lanthanides except Ce, Pm, Tm, and Yb have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. (1993). "Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides". Chem. Soc. Rev. 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017. and Arnold, Polly L.; Petrukhina, Marina A.; Bochenkov, Vladimir E.; Shabatina, Tatyana I.; Zagorskii, Vyacheslav V.; Cloke (2003-12-15). "Arene complexation of Sm, Eu, Tm and Yb atoms: a variable temperature spectroscopic investigation". Journal of Organometallic Chemistry. 688 (1–2): 49–55. doi:10.1016/j.jorganchem.2003.08.028.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 28. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8.
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- Chiera, Nadine M.; Dressler, Rugard; Sprung, Peter; Talip, Zeynep; Schumann, Dorothea (2023). "Determination of the half-life of gadolinium-148". Applied Radiation and Isotopes. 194 110708. Elsevier BV. doi:10.1016/j.apradiso.2023.110708. ISSN 0969-8043.
- The thermal expansion of a Gd crystal is highly anisotropic and temperature-dependent: the parameters for each crystal axis at 20 °C are: αa = 9.37×10−6/K, αc = −83.0×10−6/K, and αaverage = αV/3 = −21.4×10−6/K. At 100 °C: αa = 6.6×10−6/K, αc = 20.1×10−6/K, and αaverage = 11.1×10−6/K.
