గాడోలినియం (Gd) పునశ్చరణ మార్గదర్శి

గాడోలినియం (Gd) పరమాణు నమూనా వివరాలు

గాడోలినియం (Gd) అనేది 64 పరమాణు సంఖ్య కలిగిన లాంథనైడ్ మూలకం. ఇది f-బ్లాక్ మూలకాలలో భాగం.

• పరమాణు సంఖ్య (Z): 64
• ప్రోటాన్‌లు: 64
• ఎలక్ట్రాన్‌లు: 64 (ఒక తటస్థ పరమాణువులో)
• న్యూట్రాన్‌లు: అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే ఐసోటోప్, ¹⁵⁸Gd (సహజ సమృద్ధి ~24.8%), 158 - 64 = 94 న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంది. 157.25 u పరమాణు ద్రవ్యరాశి ఆధారంగా సగటు న్యూట్రాన్‌ల సంఖ్య సుమారుగా 93.
• పరమాణు ద్రవ్యరాశి: 157.25 u
• పరమాణు వ్యాసార్థం (లోహ): 179 pm (పికోమీటర్లు)
• అయానిక్ వ్యాసార్థం (Gd³⁺): 107.8 pm

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం & షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం

సగం నిండిన (4f⁷) మరియు పూర్తిగా నిండిన (4f¹⁴) ఆర్బిటాల్‌లతో సంబంధం ఉన్న స్థిరత్వం కారణంగా గాడోలినియం ఒక అసాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

• ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం: [Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s²
  • 5d¹ ఎలక్ట్రాన్ దాని లోహ లక్షణానికి దోహదపడుతుంది మరియు లాంథనైడ్ శ్రేణిలో f-బ్లాక్ యొక్క ప్రారంభ నింపే లక్షణం, ఇక్కడ 4f ఆర్బిటాల్ సగం నిండటానికి ముందు 5d ఆర్బిటాల్ పాక్షికంగా నిండి ఉంటుంది.
  • సగం నిండిన 4f⁷ విన్యాసం యొక్క స్థిరత్వం ఒక ముఖ్యమైన అంశం.
• షెల్ వారీగా ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ:
  • K-షెల్ (n=1): 2 ఎలక్ట్రాన్‌లు (1s²)
  • L-షెల్ (n=2): 8 ఎలక్ట్రాన్‌లు (2s² 2p⁶)
  • M-షెల్ (n=3): 18 ఎలక్ట్రాన్‌లు (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
  • N-షెల్ (n=4): 25 ఎలక్ట్రాన్‌లు (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁷)
  • O-షెల్ (n=5): 9 ఎలక్ట్రాన్‌లు (5s² 5p⁶ 5d¹)
  • P-షెల్ (n=6): 2 ఎలక్ట్రాన్‌లు (6s²)
  • మొత్తం ఎలక్ట్రాన్‌లు: 2 + 8 + 18 + 25 + 9 + 2 = 64 ఎలక్ట్రాన్‌లు.

ఆవర్తన ధర్మాలు

ఒక లాంథనైడ్ మూలకం కావడంతో, గాడోలినియం ఆవర్తన పట్టికలో దాని స్థానం మరియు లాంథనైడ్ సంకోచం ద్వారా ప్రభావితమైన ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తుంది.

• అయనీకరణ ఎంథాల్పీ:
  • మొదటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీ (IE₁): 593.4 kJ/mol. ఈ విలువ సాపేక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది దాని లోహ స్వభావాన్ని మరియు బయటి 6s ఎలక్ట్రాన్‌లను సులభంగా తొలగించడాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది.
  • రెండవ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ (IE₂): 1170 kJ/mol.
  • మూడవ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ (IE₃): 1990 kJ/mol. Gd³⁺ ఏర్పడటం వలన ఏర్పడే స్థిరమైన సగం నిండిన 4f⁷ విన్యాసం కారణంగా అత్యంత అనుకూలంగా ఉంటుంది.
  • ధోరణి: సాధారణంగా, లాంథనైడ్ శ్రేణి అంతటా అయనీకరణ ఎంథాల్పీలు 4f ఎలక్ట్రాన్‌ల బలహీనమైన షీల్డింగ్ (లాంథనైడ్ సంకోచం) కారణంగా కొద్దిగా క్రమరహిత పెరుగుదలను చూపుతాయి, ఇది పెరిగిన సమర్థవంతమైన కేంద్రక ఆవేశానికి దారితీస్తుంది.
• ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (పౌలింగ్ స్కేల్): 1.20. గాడోలినియం ఒక ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ లోహం, ఇది ఎలక్ట్రాన్‌లను ఆకర్షించే తక్కువ ధోరణిని సూచిస్తుంది.
• ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంథాల్పీ: సాధారణంగా లోహాలకు ధనాత్మకం లేదా తక్కువగా ఉంటుంది. గాడోలినియం ఒక ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ లోహం కాబట్టి, ఇది ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందడానికి చాలా తక్కువ ధోరణిని కలిగి ఉంటుంది, అందువల్ల దాని ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంథాల్పీ ముఖ్యమైనది కాదు మరియు తరచుగా ధనాత్మకం లేదా సున్నకు దగ్గరగా పరిగణించబడుతుంది.
• పరమాణు వ్యాసార్థం: పైన పేర్కొన్న విధంగా, 179 pm (లోహ). లాంథనైడ్ శ్రేణి అంతటా పరమాణు వ్యాసార్థం సాధారణంగా తగ్గుతుంది (లాంథనైడ్ సంకోచం), కానీ అక్రమాలు ఉంటాయి.

ముఖ్య భౌతిక లక్షణాలు

గాడోలినియం అనేది విలక్షణమైన భౌతిక లక్షణాలను కలిగి ఉన్న ఒక సాధారణ వెండి-తెలుపు లోహం.

• సాంద్రత: 7.90 g/cm³ (20°C వద్ద)
• గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థితి: ఘన
• రంగు: వెండి-తెలుపు
• ద్రవీభవన స్థానం: 1312 °C (1585 K)
• మరుగు స్థానం: 3273 °C (3546 K)
• అయస్కాంత ధర్మాలు: గాడోలినియం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఫెర్రోమాగ్నెటిక్ లక్షణాన్ని కలిగి ఉండటం విశేషం, ఇది మూలకాలలో అరుదైన లక్షణం. దీని క్యూరీ ఉష్ణోగ్రత సుమారు 292 K (19 °C).