https://jardin.cscsp.ch/index.php?action=history&feed=atom&title=GadolinioGadolinio - Revision history2026-04-12T00:01:40ZRevision history for this page on the wikiMediaWiki 1.44.0https://jardin.cscsp.ch/index.php?title=Gadolinio&diff=980&oldid=prev2001:B07:646D:853D:7716:8C41:D756:8C35 at 01:06, 26 May 20252025-05-26T01:06:19Z<p></p>
<p><b>New page</b></p><div>{{elemento chimico<br />
|Nome = gadolinio<br />
|Serie_chimica = [[lantanoidi]]<br />
|Nucleoni = <br />
|Precedente = [[europio]]<br />
|Successivo = [[terbio]]<br />
|Simbolo = Gd<br />
|Numero_atomico = 64<br />
|Gruppo = —<br />
|Periodo = [[elementi del periodo 6|6]]<br />
|Blocco = [[Metalli del blocco f|f]]<br />
|Densità = 7&nbsp;901&nbsp;kg/m³<br />
|Durezza = <br />
|Aspetto = Gadolinium-crop.jpg<br />
|Didascalia = [[Argento (colore)|bianco argenteo]]<br />
|Spettro = Gadolinium_spectrum_visible.png<br />
|Massa_atomica = {{M|157,25|u=uma}}<br />
|Raggio_atomico = {{M|180|ul=pm}}<br />
|Raggio_covalente = {{M|196|6|ul=pm}}<br />
|Raggio_di_van_der_Waals = <br />
|Configurazione_elettronica = <nowiki>[</nowiki>[[Xeno|Xe]]<nowiki>]</nowiki>4f<sup>7</sup>5d<sup>1</sup>6s<sup>2</sup><br />
|Termine_spettroscopico = <sup>9</sup>D<sup>o</sup><sub>2</sub><br />
|Elettroni = 2, 8, 18, 25, 9, 2<br />
|Numero_di_ossidazione = 3 (debolmente [[base (chimica)|basico]])<br />
|Struttura_cristallina = [[Sistema esagonale|esagonale]]<br />
|Stato = [[solido]] ([[Ferromagnetismo|ferromagnetico]])<br />
|Fusione = {{Converti|1585|K|lk=on}}<br />
|Ebollizione = {{Converti|3546|K}}<br />
|Punto_critico = <br />
|Punto_triplo = <br />
|Volume_molare = {{Val|19,90e-6|u=m3/mol}}<br />
|Calore_di_evaporazione = {{M|301,3|ul=kJ/mol}}<br />
|Calore_di_fusione = {{Val|10,05|u=kJ/mol}}<br />
|Tensione_di_vapore = {{M|2,44|e=4|ul=Pa}} a {{M|1585|ul=K}}<br />
|Velocità_del_suono = {{m|2680|ul=m/s}} a {{M|293,15|ul=K}}<br />
|Numero_CAS = 7440-54-2<br />
|Elettronegatività = 1,2 ([[scala di Pauling]]) <br />
|Calore_specifico = 230 [[Calore specifico|J/(kg·K)]]<br />
|Conducibilità_elettrica = {{Val|7,36e5}} [[Siemens_(unità_di_misura)|S]]/m<br />
|Conducibilità_termica = 10,6 [[Conducibilità termica#Unità di misura|W/(m·K)]]<br />
|Energia_1a_ionizzazione = {{Val|593,4|ul=kJ/mol}}<br />
|Energia_2a_ionizzazione = {{Val|1170|u=kJ/mol}}<br />
|Energia_3a_ionizzazione = {{Val|1990|u=kJ/mol}}<br />
|Energia_4a_ionizzazione = {{Val|4250|u=kJ/mol}}<br />
|Isotopo_1 = <sup>152</sup>Gd<br />
|NA_1 = 0,20%<br />
|TD_1 = {{Val|1,08e14|u=anni}}<br />
|DM_1 = [[decadimento alfa|α]]<br />
|DE_1 = 2,205<br />
|DP_1 = [[Samario|<sup>148</sup>Sm]]<br />
|Isotopo_2 = <sup>154</sup>Gd<br />
|NA_2 = 2,18%<br />
|TD_2 = Gd è stabile con 90 [[neutrone|neutroni]]<br />
|Isotopo_3 = <sup>155</sup>Gd<br />
|NA_3 = 14,80%<br />
|TD_3 = Gd è stabile con 91 neutroni<br />
|Isotopo_4 = <sup>156</sup>Gd<br />
|NA_4 = 20,47%<br />
|TD_4 = Gd è stabile con 92 neutroni<br />
|Isotopo_5 = <sup>157</sup>Gd<br />
|NA_5 = 15,65%<br />
|TD_5 = Gd è stabile con 93 neutroni<br />
|Isotopo_6 = <sup>158</sup>Gd<br />
|NA_6 = 24,84%<br />
|TD_6 = Gd è stabile con 94 neutroni<br />
|Isotopo_7 = <sup>160</sup>Gd<br />
|NA_7 = 21,86%<br />
|TD_7 = {{Val|p=>|1,3e21|u=anni}}<br />
|DM_7 = [[decadimento beta|β<sup>−</sup>β<sup>−</sup>]]<br />
|DE_7 = 1,7<br />
|DP_7 = [[disprosio|<sup>160</sup>Dy]]<br />
}}<br />
<br />
Il '''gadolinio''' è l'[[elemento chimico]] di [[numero atomico]] 64 e il suo [[Simbolo chimico|simbolo]] è '''Gd'''.<br />
<br />
== Caratteristiche ==<br />
Il gadolinio è un metallo delle [[terre rare]] ha aspetto [[Argento (colore)|bianco-argenteo]], è duttile e malleabile. Si cristallizza a [[temperatura ambiente]] in una forma α [[Reticolo esagonale compatto|esagonale compatta]]; scaldato a {{M|1508|ul=K}} si trasforma in una forma cristallina β [[Reticolo cubico a corpo centrato|cubica a corpo centrato]].<br />
<br />
A differenza degli altri lantanoidi, il gadolinio è relativamente stabile all'[[aria]], purché secca. In presenza di umidità, si copre rapidamente del proprio [[Ossido di gadolinio|ossido]] che, scrostandosi, espone all'attacco nuove superfici di metallo vivo. Reagisce lentamente con l'[[acqua]] e si scioglie negli [[acido|acidi]] diluiti.<br />
<br />
Il gadolinio ha la [[sezione d'urto]] verso la cattura di [[neutrone|neutroni]] termici più alta di qualsiasi materiale noto (49&nbsp;000&nbsp;[[barn]]), ma ha anche un'elevata velocità di esaurimento, che ne limita l'utilità come materiale di fabbricazione delle barre di controllo dei [[reattore nucleare a fusione|reattori nucleari]].<br />
<br />
Il gadolinio è [[ferromagnetismo|ferromagnetico]] sotto 19,3 °C (la più alta [[Punto di Curie|temperatura di Curie]] tra i lantanidi ferromagnetici).<br />
<br />
== Applicazioni ==<br />
Il gadolinio viene usato per produrre [[granato|granati]] all'[[ittrio]]-gadolinio, utilizzati nei dispositivi a [[microonde]]; sali di gadolinio sono impiegati anche per produrre [[Fosforo (optoelettronica)|fosfori]] per i [[televisore|televisori]] a colori.<br />
<br />
Lo ione Gd<sup>3+</sup> è paramagnetico, perché ha 7 [[Elettrone spaiato|elettroni spaiati]] nell'orbitale 4f (il che rende conto della sensazionale stabilità dello ione); è quindi usato in soluzione, complessato da leganti ciclici poliamminopolicarbossilici, come [[mezzo di contrasto]] intravenoso nell'[[imaging a risonanza magnetica]] a scopo diagnostico.<br />
<br />
Il gadolinio viene inoltre usato per la produzione di [[compact disc]] e di dispositivi di memoria per computer. Trova infine impiego anche in sistemi di spegnimento di emergenza in reattori nucleari, in special modo in reattori di tipo [[CANDU]], per la sua elevata sezione di cattura dei neutroni termici.<br />
<br />
Il gadolinio possiede insolite proprietà metallurgiche; per semplice addizione dell'1% di gadolinio al [[ferro]], al [[cromo]] ed alle loro [[lega metallica|leghe]], ne migliora la lavorabilità e la resistenza alle alte temperature ed all'[[ossidazione]].<br />
<br />
L'elevato [[momento magnetico]] del gadolinio e la sua bassa temperatura di Curie, vicina alla temperatura ambiente, rende il gadolinio idoneo alla realizzazione di sensori magnetici di temperatura.<br />
<br />
== Storia ==<br />
Nel [[1880]], il chimico [[Svizzera|svizzero]] [[Jean Charles Galissard de Marignac]] osservò le linee spettrali del gadolinio in campioni di [[didimio]] e di [[gadolinite]]. Fu poi il [[Francia|francese]] [[Paul Émile Lecoq de Boisbaudran]] a separare la gadolinia (ovvero l'[[Ossido di gadolinio|ossido di gadolinio(III)]]) dall'[[ittria]] di [[Carl Gustav Mosander|Mosander]] nel [[1886]]. L'elemento puro è stato isolato nel 1904 da [[Georges Urbain]] e H. Lacombe.<br />
<br />
Come il minerale gadolinite, il gadolinio deve il suo nome al chimico e geologo [[Finlandia|finlandese]] [[Johan Gadolin]].<br />
<br />
== Ruolo biologico ==<br />
Il gadolinio non ha alcun ruolo biologico noto.<br />
<br />
=== Biochimica del gadolinio ===<br />
Come ione Gd<sup>3+</sup>, il gadolinio è un [[acido di Lewis]] [[Teoria HSAB|duro]] e [[Complesso (chimica)|ennacoordinato]], caratteristica che lo rende eccezionalmente affine a basi come [[Gruppo ossidrilico|OH<sup>−</sup>]]. La prima rende conto della difficoltà di lavorazione metallorganica dello ione in soluzione, la seconda della sua tossicità: a [[pH]] fisiologico e in presenza di [[Fosfato|fosfati]] liberi, precipita come idrossido (gelatinoso incolore) e come fosfato (bianco polveroso). I complessi carichi vengono eliminati con le urine, e non attraversano la [[Barriera emato-encefalica|barriera ematoencefalica]] integra, ma solo se è interrotta o alterata nella sua permeabilità (lesioni neoplastiche, demielinizzazioni recenti, flogosi); anche per questo sono utilizzati come mezzo di contrasto in risonanza magnetica.<br />
<br />
=== Mezzo di contrasto per MRI ===<br />
La presenza di un centro paramagnetico influenza i tempi di riallineamento del [[risonanza magnetica nucleare|vettore magnetizzazione]] dei protoni dell'acqua, la cui risonanza è misurata nella [[Imaging a risonanza magnetica|MR a scopo diagnostico]]. Dal momento che le lesioni neoplastiche sono più ricche di acqua rispetto alle zone circostanti e che il [[mezzo di contrasto]] tende a stabilirvisi, qui è generato un segnale più intenso rispetto al tessuto sano.<br />Sono molti i fattori che influenzano l'efficacia del [[mezzo di contrasto]]; essi cambiano la loro influenza sulla [[relassività]] dei protoni a seconda della posizione del protone stesso rispetto al centro paramagnetico (sfera interna o coordinazione diretta; sfera esterna o interazioni non covalenti). Ne ricordiamo due: la distanza protone-Gd (più breve è la distanza e più velocemente il vettore magnetizzazione si riorienterà), il tempo di vita dell'acqua legata (più protoni subiscono l'influenza diretta del Gd, più saranno i vettori riorientati rapidamente).<br />
Per questo sono stati messi a punto leganti azamacrociclici poliamminopolicarbossilici che, con una cinetica lentissima, riescono a complessare 8 dei 9 siti di coordinazione dello ione. Portano però problemi di [[ingombro sterico]], rendendo talvolta difficilmente accessibile l'unica molecola d'acqua di coordinazione. Il capostipite è il DOTA (come sale megluminico dell'acido gadoterico), con i suoi derivati liposomiali, come il DOTA.DSA, che hanno una funzione con una doppia coda lipofila, simile a quella dei [[Fosfolipide|fosfolipidi]].<br />
<br />
[[File:DOTA.gif|center|Legante azamacrociclico DOTA]]<br />
<br />
Un altro tipo di leganti utilizzati sono il DTPA (acido dietilen-triamino-pentacetico o acido pentetico)<ref>{{Cita web|url=http://www.torrinomedica.it/farmaci/schedetecniche/Magnesia_SPell.asp#axzz3euJo2Q9A|titolo=Magnesia s.pellegrino}}</ref> a formare il [[Gd-DTPA]] (sale dimegluminico dell'acido gadopentetico). Dal DTPA si giunge ai suoi derivati, come il MS-325, contenenti una struttura lipofila.<br />
<br />
[[File:Diethylentriaminpentaessigsäure.svg|200px|center|Chelante DTPA.]]<br />
<br />
== Disponibilità ==<br />
Il gadolinio in natura non si trova allo stato nativo, ma solo combinato in minerali quali la [[gadolinite]], la [[monazite]] e la [[gruppo della bastnäsite|bastnasite]].<br />
<br />
Viene preparato per [[scambio ionico]] ed [[estrazione (chimica)|estrazione]] in solvente, oppure per [[Riduzione (chimica)|riduzione]] del suo [[fluoro|fluoruro]] anidro con [[Calcio (elemento chimico)|calcio]] metallico.<br />
<br />
La produzione annuale di Gadolinio è di circa 400 tonnellate, concentrata soprattutto in Cina, Stati Uniti, Brasile, Sri Lanka, India e Australia con riserve ritenute di poco maggiori a un milione di tonnellate. <br />
<br />
== Composti ==<br />
Tra i composti del gadolinio si annoverano:<br />
<br />
* [[Fluoruro|fluoruri]]: [[fluoruro di gadolinio|GdF<sub>3</sub>]]<br />
* [[Cloruro|cloruri]]: [[Tricloruro di gadolinio|GdCl<sub>3</sub>]]<br />
* [[Bromuro|bromuri]]: [[bromuro di gadolinio(III)|GdBr<sub>3</sub>]]<br />
* [[ioduri]]: [[ioduro di gadolinio(III)|GdI<sub>3</sub>]]<br />
* [[Ossido|ossidi]]: [[Ossido di gadolinio|Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]<br />
* [[solfuri]]: [[solfuro di gadolinio(III)|Gd<sub>2</sub>S<sub>3</sub>]]<br />
* [[nitruri]]: [[nitruro di gadolinio(III)|GdN]]<br />
<br />
== Isotopi ==<br />
Il gadolinio in natura si presenta come una miscela di 5 [[Isotopo stabile|isotopi stabili]], <sup>154</sup>Gd, <sup>155</sup>Gd, <sup>156</sup>Gd, <sup>157</sup>Gd, <sup>158</sup>Gd, e di due [[Radionuclide|radioattivi]], <sup>152</sup>Gd e <sup>160</sup>Gd. <sup>158</sup>Gd è il più [[Abbondanza isotopica|abbondante]] (24,84%).<br />
<br />
Del gadolinio sono stati individuati 30 isotopi radioattivi, di cui il più stabile è <sup>160</sup>Gd (con un'[[emivita (fisica)|emivita]] di {{M|1,3|e=21}} anni), <sup>152</sup>Gd {{TA|({{M|1,08|e=14}}}} anni) e <sup>150</sup>Gd {{TA|({{M|1,79|e=6}}}} anni). Tutti gli altri hanno emivite inferiori a 74,7 anni e la maggior parte di essi inferiore a 24,6 secondi. Sono inoltre noti 4 [[Isomeria nucleare|stati metastabili]], i cui più stabili sono <sup>143m</sup>Gd (emivita: 110 secondi), <sup>145m</sup>Gd (85 secondi) e <sup>141m</sup>Gd (24,5 secondi).<br />
<br />
La principale modalità di decadimento per gli isotopi più leggeri di <sup>158</sup>Gd è la [[cattura elettronica]] con conversione in [[isotopi dell'europio]]; per quelli più pesanti è il [[decadimento beta]] con conversione in [[isotopi del terbio]].<br />
<br />
== Precauzioni ==<br />
{{EtichettaUE<br />
|simbolo1 = infiammabile<br />
|simbolo2 = <br />
|simbolo3 =<br />
|simbolo4 =<br />
|simbolo5 =<br />
|avvertenza = attenzione<br />
|frasiH = {{frasiH|261}}<br />
|consigliP = {{ConsigliP|231+232|422}}<ref>Sigma Aldrich; rev. del 17 maggio 2012</ref><ref>Conservare il contenuto sotto atmosfera di gas inerte.</ref><br />
}}<br />
<br />
Analogamente agli altri lantanidi, i composti del gadolinio sono considerati a tossicità medio-bassa, benché la loro tossicità non sia stata ancora studiata in dettaglio. I sali di gadolinio sono irritanti della cute e delle mucose. Per la sua tossicità, quando è usato come mezzo di contrasto paramagnetico in risonanza magnetica, viene legato a un composto chelante.<br />
<br />
Nel 2007 i produttori di mezzi di contrasto a base di gadolinio hanno reso noto al personale sanitario importanti revisioni riguardanti la prescrizione di questi prodotti apportate dalla [[Food and Drug Administration]] per l'impiego nella [[Imaging a risonanza magnetica|risonanza magnetica per immagini (MRI)]]: segnalazioni successiva al loro utilizzo hanno mostrato che l'uso di questi agenti aumenta, fino al 4% e a prescindere da sesso, razza o età<ref>Moschella SL, Kay J, Mackool BT, Liu V. Dati relativi al caso del Massachusetts General Hospital. Esercizi clinico-patologici settimanali. Caso 35-2004. Un uomo di 68 anni con malattia renale in fase finale e ispessimento della pelle. N Engl J Med. 2004; 351 : 2219. doi: 10.1056 / NEJMcpc049026.</ref>, il rischio di sviluppare una grave condizione medica, chiamata [[fibrosi nefrogenica sistemica]] nei pazienti con [[insufficienza renale]] grave, acuta o cronica (velocità di filtrazione glomerulare {{Val|p=<|30|ul=ml/min}}/{{M|1,73|ul=m3}}) e nei pazienti con disfunzione renale dovuta a sindrome epato-renale nel periodo perioperatorio del trapianto di fegato.<br />
<br />
La fibrosi nefrogenica sistemica conduce ad eccessiva formazione di tessuto connettivo a livello della cute e degli organi interni, è una malattia progressiva e può essere debilitante, con esito talora fatale.<br />
<br />
Nel 2010 l'FDA, avendo ricevuto la segnalazione di più di 250 casi di [[fibrosi nefrogenica sistemica]] dopo somministrazione dei mezzi di contrasto basati sul gadolinio, ha vietato l'uso di tre tipi di agenti a base di gadolinio (Magnevist, Omniscan e Optimark) nell'ambito di malattie renali.<ref>US Food and Drug Administration. 2010. FDA Drug Safety Communication: Nuovi avvertimenti per l'utilizzo di agenti contrastanti a base di gadolinium nei pazienti con disfunzione renale. https://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm223966.htm </ref>.<br />
<br />
Anche l'[[Agenzia italiana del farmaco]], al pari della [[Food and Drug Administration]] statunitense, segnala fibrosi nefrogenica dopo somministrazione di gadolinio<ref>{{Cita web|http://www.agenziafarmaco.gov.it/allegati/definitivobif2_2008.pdf|Fibrosi sistemica nefrogenica e gadolinio BIF XV Nº 2|anno=2008|editore=[[Agenzia italiana del farmaco]]|formato=PDF}}</ref>.<br />
<br />
== Note ==<br />
<references/><br />
<br />
== Bibliografia ==<br />
* {{cita libro | nome= Francesco | cognome= Borgese | titolo= Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico | editore= CISU | città= Roma | anno= 1993 | isbn= 88-7975-077-1 | url= http://books.google.it/books?id=9uNyAAAACAAJ}}<br />
* {{cita libro | autore= R. Barbucci | autore2= A. Sabatini | autore3= P. Dapporto | titolo= Tavola periodica e proprietà degli elementi | editore= Edizioni V. Morelli | città= Firenze | anno= 1998 | cid= Tavola periodica e proprietà degli elementi | url= http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | urlmorto= sì | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20101022060832/http://www.idelsongnocchi.it/online/vmchk/chimica/tavola-periodica-degli-elementi-iupac.html | dataarchivio= 22 ottobre 2010 }}<br />
<br />
== Voci correlate ==<br />
* [[Lantanoidi]]<br />
* [[Fluoruro di gadolinio]]<br />
* [[Imaging a risonanza magnetica]]<br />
* [[Mezzo di contrasto]]<br />
<br />
== Altri progetti ==<br />
{{interprogetto|wikt=gadolinio|wikt_etichetta=gadolinio}}<br />
<br />
== Collegamenti esterni ==<br />
* {{Collegamenti esterni}}<br />
* {{Cita web|url=http://www.emea.eu.int/humandocs/PDFs/EPAR/vasovist/H-601-PI-IT%20.pdf#search=%22Gd-DTPA%20tossicit%C3%A0%22|titolo=Tossicità del Gd-DTPA|formato=PDF|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20060824153444/http://www.emea.eu.int/humandocs/PDFs/EPAR/vasovist/H-601-PI-IT%20.pdf#search=%22Gd-DTPA%20tossicit%C3%A0%22|dataarchivio=24 agosto 2006}}<br />
* {{Cita web|1=http://periodic.lanl.gov/elements/64.html|2=Gadolinio|lingua=en|editore=[[Los Alamos National Laboratory]]|accesso=8 aprile 2005|dataarchivio=4 febbraio 2006|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20060204141029/http://periodic.lanl.gov/elements/64.html|urlmorto=sì}}<br />
* {{Cita web|http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Gd/index.html|Gadolinio|lingua=en|sito=WebElements.com}}<br />
* {{Cita web|http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Gd.html|Gadolinio|lingua=en|sito=EnvironmentalChemistry.com}}<br />
* {{Cita web|http://education.jlab.org/itselemental/ele064.html|It's Elemental – Gadolinium|lingua=en}}<br />
<br />
{{Elementi chimici}}<br />
{{Controllo di autorità}}<br />
{{Portale|chimica}}<br />
<br />
[[Categoria:Gadolinio| ]]</div>2001:B07:646D:853D:7716:8C41:D756:8C35