Gadolinio

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64 Gd
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Información general
Nombre, símbolo, número	Gadolinio, Gd, 64
Serie química	Lantánidos
Grupo, período, bloque	-, 6, f
Masa atómica	157,25 u
Configuración electrónica	[Xe] 4f7 5d1 6s2
Dureza Mohs	(37 HV)
Electrones por nivel	2, 8, 18, 25, 9, 2 (imagen)
Apariencia	Blanco plateado
Propiedades atómicas
Radio medio	188 pm
Electronegatividad	1,20 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)	233 pm (radio de Bohr)
Estado(s) de oxidación	3
Óxido	Levemente básico
1.ª energía de ionización	593,4 kJ/mol
2.ª energía de ionización	1170 kJ/mol
3.ª energía de ionización	1990 kJ/mol
4.ª energía de ionización	4250 kJ/mol
Líneas espectrales
Propiedades físicas
Estado ordinario	sólido
Densidad	7901 kg/m3
Punto de fusión	1585 K (1312 °C)
Punto de ebullición	3523 K (3250 °C)
Entalpía de vaporización	359,4 kJ/mol
Entalpía de fusión	10,05 kJ/mol
Presión de vapor	24400 Pa at 1585 K
Varios
Estructura cristalina	hexagonal
Calor específico	230 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	0,736·106 S/m
Conductividad térmica	10,6 W/(K·m)
Resistencia máxima	190 MPa
Módulo elástico	54,8 GPa
Velocidad del sonido	2680 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del gadolinio
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 152Gd 0,20% 1,08·1014 a α 2,205 148Sm 154Gd 2,18% Estable con 90 neutrones 155Gd 14,80% Estable con 91 neutrones 156Gd 20,47% Estable con 92 neutrones 157Gd 15,65% Estable con 93 neutrones 158Gd 24,84% Estable con 94 neutrones 160Gd 21,86% 1,3·1021 a β-β- sin datos 160Dy
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El gadolinio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Gd y cuyo número atómico es 64. Es un metal raro de color blanco plateado, es maleable y dúctil. Solo se encuentra en la naturaleza de forma combinada (sal).

Puesto que la temperatura de Curie del gadolinio es 292 K (18,85 °C) su magnetismo dependerá de la temperatura ambiente. Por encima de dicha temperatura será paramagnético, y ferromagnético por debajo.

El gadolinio fue descubierto en 1880 por Jean Charles de Marignac, que detectó su óxido mediante espectroscopia. Recibe su nombre del mineral gadolinita, uno de los minerales en los que se encuentra el gadolinio, que a su vez lleva el nombre del químico finlandés Johan Gadolin. El gadolinio puro fue aislado por primera vez por el químico Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran hacia 1886.

El gadolinio posee propiedades metalúrgicas inusuales, hasta el punto de que tan sólo un 1% de gadolinio puede mejorar significativamente la trabajabilidad y la resistencia a la oxidación a altas temperaturas del hierro, el cromo y los metales relacionados. El gadolinio, como metal o sal, absorbe los neutrones y, por tanto, se utiliza a veces para el blindaje en la radiografía de neutrones y en los reactores nucleares.

Como la mayoría de las tierras raras, el gadolinio forma iones trivalentes con propiedades fluorescentes, y las sales de gadolinio(III) se utilizan como fósforos en diversas aplicaciones.

Los iones de gadolinio (III) en sales solubles en agua son muy tóxicos para los mamíferos. Sin embargo, los compuestos de gadolinio (III) quelados evitan que el gadolinio (III) se exponga al organismo y la mayor parte es excretadas vía riñones por personas sanas^[1]​ antes de que pueda depositarse en los tejidos. Debido a sus propiedades paramagnéticas, las soluciones de gadolinio orgánico quelado se utilizan como complejos administrados por vía intravenosa como agente de contraste de IRM basado en gadolinio en la resonancia magnética médica. Se depositan en cantidades variables en los tejidos del cerebro, el músculo cardíaco, el riñón, otros órganos y la piel, dependiendo principalmente de la función renal, la estructura de los quelatos (lineal o macrocíclica) y la dosis administrada.

1. ↑ Donnelly, L., Nelson, R. Renal excretion of gadolinium mimicking calculi on non-contrast CT. Pediatric Radiology 28, 417 (1998). https://doi.org/10.1007/s002470050374