Вход

Гадолиний

Реферат по химии
Дата добавления: 30 августа 2011
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 127 кб (архив zip, 30 кб)
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу

Гадолиний

Гадолиний (от имени Ю. Гадолина; лат. Gadolinium) Gd, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 64, ат. м. 157,25; относится к редкоземельным элементам (входит в иттриевую подгруппу лантаноидов). Состоит из семи стабильных изотопов с мас. ч. 152, 154-158, 160. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,6*1025 м2. Конфигурация внеш. электронных оболочек 4f75s25p65d16s2; степень окисления + 3. редко + 2 и + 1; энергия ионизации Gd° -> Gd+ -> Gd2+ -> Gd3+ соотв. 8,9939, 16,9085, 20,63, 44,0 эВ; атомный радиус 0,179 нм; ионный радиус (в скобках указано координац. число) Gd2+ 0,092 нм (4), 0,109 нм (6), Gd3+ 0,115 нм (6), 0,128 нм (8).

Содержание в земной коре 5,4*10-4% по массе, в морской воде 6*10-7 мг/л. Вместе с др. РЗЭ находится в минералах гадолините, монаците, бастнезите, ксенотиме, апатите.

Г.-металл светло-серого цвета. До 1260°С устойчив Gd, решетка гексагон. плотноупакованная типа Mg (a = = 0,36360 нм, с = 0,57826 нм, z = 2, пространств. группа Р63/mmc, плотн. 7,895 г/см3). Выше 1260°С устойчивGd, решетка кубическая типаFe (а = 0,406 нм, z = 2, пространств. группа Im3m, плотн. 7,80 г/см3), перехода 3,9 кДж/моль. Т. пл. 1312°С, т. кип. 3280 °С; С° 37,1 Дж/(моль*К), 10 кДж/моль, 360 кДж/моль; S°298 67,9 Дж/(моль*К); давление пара при 1280°С 0,0186 Па; теплопроводность 11,0 Вт/(м*К); 1,43*10-6 Ом*м (273 К); температурный коэф. линейного расширения 8,28-10-6 К-1; предел текучести 182 МПа (20°С). Ферромагнетик (точка Кюри 292 К). Легко поддается мех. обработке.

Г. медленно окисляется на воздухе при ~ 20 °С, выше 100°С - быстро; взаимод. с минер. к-тами (кроме фтористоводородной), не взаимод. с р-рами щелочей. Реагирует с Н2, N2, галогенами при нагревании.

Оксид (сесквиоксид) Gd2O3 - белые кристаллы; существует в двух модификациях: с моноклинной решеткой (а = = 1,408 нм, Ь = 0,3571 нм, с = 0,8764 нм,= 100,03°, z = 6, пространств. группа С2/т)и с кубической (а = 1,0812 нм, пространств. группа Iа3, плотн. 7,618 г/см3); т-ра полиморфного перехода ок. 2300 °С; т. пл. 2350 °С; Сp° 105,52 Дж/(моль-К); - 1820,5 кДж/моль; S°298 150,6 Дж/(моль-К); не раств. в воде. Получают разложением Gd2(C2O4)3, Gd(NO3)3 или др. на воздухе, обычно при 800-1000 °С.

Хлорид GdCl3 - белые кристаллы с гексагон. решеткой (а = 0,7363 нм, с = 0,4105 нм, z = 2); т. пл. 605 °С, т. кип. 1595°С; плотн. 4,541 г/см3; С° 98,3 Дж/(моль*К); — 1005,4 кДж/моль; хорошо раств. в воде. Получают взаимод. С12 с Gd2(C2O4)3 и СС14 выше 200 °С, хлорированием Г. выше 200 °С и др.

Фторид GdF3 - белые кристаллы; при обычных условиях устойчива модификация с орторомбич. решеткой (а = = 0,6570 нм, Ь - 0,6984 нм, с = 0,4398 нм, z = 4, пространств. группа Рпта, плотн. 7,058 г/см3), к-рая при 1075 °С переходит в гексагональную с плотн. 7,33 г/см3; т. пл. 1232°С; Ср 89,71 Дж/(моль*К), - 1713,3 кДж/моль. Получают взаимод. соед. Gd(lll) с газообразным HF или водных р-ров соед. Gd(III) с фтористоводородной к-той, термич. разложением фтораммонийных комплексов (напр., (NH4)3[GdF6]*nH2O) при 400-500 °С и др.

При переработке руд, содержащих РЗЭ, Г. концентрируется вместе с Sm, Eu, Tb, Du и Y, от к-рых он отделяется методами экстракции и ионного обмена. Металлич. Г. получают восстановлением GdCl3 или GdF3 кальцием. Г - компонент магн. сплавов с Fe, Ni, Co; перспективный материал регулирующих стержней ядерных реакторов (поглотитель нейтронов). Gd2O3, активированный Еu, - люминофор красного свечения, оксисульфид Gd, активированный Тb, - рентгенолюминофор. Гадолиний-галлиевый гранатматериал подложек для наращивания эпитаксиальных пленок железных гранатов, ювелирный поделочный камень и др. (см. Гранаты синтетические). Г. открыт в 1880 Ж. Мариньяком.

Список литературы

Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.xumuk.ru/



© Рефератбанк, 2002 - 2017