Óxido de gadolínio | |
Identificação | |
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Sinônimos |
sesquióxido de gadolínio, trióxido de gadolínio |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.031.861 |
N o RTECS | LW4790000 |
PubChem | 159427 |
SORRISOS |
[O-2]. [O-2]. [O-2]. [Gd + 3]. [Gd + 3] , |
InChI |
InChI: InChI = 1S / 2Gd.3O / q2 * + 3; 3 * -2 InChIKey: CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N |
Aparência | pó branco inodoro, higroscópico |
Propriedades quimicas | |
Fórmula |
Gd 2 O 3 |
Massa molar | 362,5 ± 0,06 g / mol Gd 86,76%, O 13,24%, |
Propriedades físicas | |
Fusão T ° | 2330 ° C |
Solubilidade | Insolúvel em água |
Massa volumica | 7,41 g · cm -3 a 15 ° C |
Compostos relacionados | |
Outros ânions | eu |
Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |
O óxido de gadolínio (III) , anteriormente conhecido como gadolínia , é um composto inorgânico , o óxido de gadolínio metálico Gd, de fórmula Gd 2 O 3. É nesta forma que o gadolínio é mais comumente encontrado na natureza, pois faz parte da família das terras raras . Em Gd 2 O 3, Gd tem um grau de oxidação três, o que é bastante comum em compostos desse elemento . Deste composto, o metal puro pode ser extraído com um grau de oxidação zero. O cloreto de gadolínio (III) (GdCl 3 ) também pode ser sintetizado a partir do óxido de gadolínio) Nessa forma, o gadolínio pode ser usado como agente de contraste para ressonância magnética (RM).
O óxido de gadolínio (III) tem principalmente duas estruturas cristalinas particulares. O primeiro é cúbico simples, semelhante ao óxido de manganês (III) . Devido a esse arranjo de cristal cúbico, o óxido de gadolínio tem dois tipos de sítios de coordenação , cada um com uma coordenação de seis, mas com geometrias diferentes. A segunda estrutura descoberta para este composto é monoclínica . À temperatura ambiente, a forma cúbica é a mais estável das duas. A mudança polimorfo é observável em cerca de 1200 ° C . Acima de 2100 ° C , até o ponto de fusão do óxido de gadolínio ( 2330 ° C ), a estrutura cristalina predominante é do tipo hexagonal .
Este composto pode ser obtido por decomposição térmica de hidróxidos , nitratos , carbonatos ou mesmo oxalatos . Uma camada de óxido também se forma naturalmente na superfície do gadolínio metálico.
Gd 2 O 3tem reatividade relativamente básica, em comparação com outros óxidos de metal . Isso sendo evidenciado por sua tendência de se combinar com o dióxido de carbono (CO 2) para formar carbonatos. O óxido de gadolínio se dissolve razoavelmente bem em solventes que consistem em ácidos minerais usuais. No entanto, a baixíssima solubilidade dos compostos secundários resultantes de sua reatividade, como oxalatos, fluoretos , sulfatos e fosfatos , limita a dissolução do óxido de gadolínio. Na verdade, esses compostos vêm para cobrir e obscurecer sua superfície, tornando-a menos acessível ao solvente.
Numerosas rotas sintéticas levam à produção de nanopartículas formadas a partir do óxido de gadolínio. Os métodos mais comuns baseiam-se principalmente na precipitação do hidróxido de gadolínio após a reação do íon metálico com os íons hidróxido. Esta reação é seguida por um tratamento térmico que desidrata o hidróxido para obter o óxido. As nanopartículas são geralmente cobertas por um material protetor (sistema heart-shell, em inglês : core-shell ) para evitar a formação de agregados no meio.
Na forma de nanopartículas, o óxido de gadolínio é um potencial agente de contraste para ressonância magnética. Uma amostra de partículas de óxido de gadolínio revestida com dextrano , normalmente medindo de 20 a 40 nm , tem uma relaxividade de 4,8 s -1 · mM -1 por íon sob um campo de 7,05 T , o que a torna um material de escolha para tal aplicação. Note, entretanto, que esses dados foram obtidos em laboratório, trabalhando com campos magnéticos muito superiores aos scanners comumente usados na área médica, onde as intensidades são mais da ordem de 0,5 a 3 t .