El óxido de gadolinio (III) (arcaicamente gadolinia ) es un compuesto inorgánico con la fórmula Gd 2 O 3 . Es una de las formas más comúnmente disponibles del gadolinio , elemento de tierras raras , cuyos derivados son agentes de contraste potenciales para la formación de imágenes por resonancia magnética .
Nombres | |
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Otros nombres sesquióxido de gadolinio, trióxido de gadolinio | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.031.861 |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Dios 2 O 3 | |
Masa molar | 362,50 g / mol |
Apariencia | polvo blanco inodoro |
Densidad | 7,07 g / cm 3 [1] |
Punto de fusion | 2.420 ° C (4.390 ° F; 2.690 K) |
insoluble | |
Producto de solubilidad ( K sp ) | 1,8 × 10 −23 |
Solubilidad | soluble en ácido |
+ 53.200 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Estructura | |
Monoclínica , cúbica | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
no enlistado | |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Cloruro de gadolinio (III) |
Otros cationes | Óxido de europio (III) , Óxido de terbio (III) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura
El óxido de gadolinio adopta dos estructuras. La estructura cúbica ( cI80 , Ia 3 ), No. 206 ) es similar a la del óxido de manganeso (III) y los sesquióxidos de lantánidos trivalentes pesados. La estructura cúbica presenta dos tipos de sitios de gadolinio, cada uno con un número de coordinación de 6 pero con diferentes geometrías de coordinación. El segundo polimorfo es monoclínico ( símbolo de Pearson mS30, grupo espacial C2 / m, nº 12). [2] A temperatura ambiente, la estructura cúbica es más estable. El cambio de fase a la estructura monoclínica tiene lugar a 1200 ° C. Por encima de 2100 ° C hasta el punto de fusión a 2420 ° C, domina una fase hexagonal.
Preparación y química
El óxido de gadolinio se puede formar por descomposición térmica del hidróxido, nitrato, carbonato u oxalatos. [3] Se forma óxido de gadolinio en la superficie del gadolinio metálico.
El óxido de gadolinio es un óxido bastante básico, indicado por su rápida reacción con dióxido de carbono para dar carbonatos. Se disuelve fácilmente en los ácidos minerales comunes con la complicación de que el oxalato , el fluoruro, el sulfato y el fosfato son muy insolubles en agua y pueden recubrir los granos de óxido, evitando así la disolución completa. [4]
Nanopartículas de Gd 2 O 3
Se conocen varios métodos para la síntesis de nanopartículas de óxido de gadolinio , principalmente basados en la precipitación del hidróxido mediante la reacción de los iones de gadolinio con el hidróxido, seguida de la deshidratación térmica del óxido. Las nanopartículas siempre están recubiertas con un material protector para evitar la formación de agregados policristalinos más grandes. [5] [6] [7]
Las nanopartículas de óxido de gadolinio son un agente de contraste potencial para la resonancia magnética (MRI). Una preparación recubierta de dextrano de partículas de óxido de gadolinio de tamaño 20-40 nm tuvo una relajación de 4.8 s −1 mM −1 por ion de gadolinio a 7.05 T (un campo inusualmente alto en comparación con los escáneres de resonancia magnética usados clínicamente que en su mayoría varían de 0.5 a 3 T). [5] Se probaron partículas más pequeñas, entre 2 y 7 nm, como agente de resonancia magnética. [6] [7]
Referencias
- ^ Pradyot Patnaik. Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8 .
- ^ Wells, AF (1984) Química inorgánica estructural 5ª edición Publicaciones de ciencia de Oxford. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ Algodón, S. (2006) Química de lantánidos y actínidos Wiley ISBN 0-470-01006-1 pág. 6
- ^ Yost, DM, Russell, H. Jr., Garner, CS Los elementos de tierras raras y sus compuestos , Wiley, 1947.
- ^ a b McDonald, M; Watkin, K (2006). "Investigaciones sobre las propiedades fisicoquímicas de las nanopartículas de óxido de gadolinio de partículas pequeñas de dextrano". Radiología académica . 13 (4): 421-27. doi : 10.1016 / j.acra.2005.11.005 . PMID 16554221 .
- ^ a b Bridot, Jean-Luc; Faure, Anne-Charlotte; Laurent, Sophie; Rivière, Charlotte; Billotey, Claire; Hiba, Bassem; Janier, Marc; Josserand, VéRonique; et al. (2007). "Nanopartículas de óxido de gadolinio híbrido: agentes de contraste multimodal para la obtención de imágenes in vivo". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 129 (16): 5076–84. doi : 10.1021 / ja068356j . PMID 17397154 .
- ^ a b Engström, Maria; Klasson, Anna; Pedersen, Henrik; Vahlberg, Cecilia; Käll, Per-Olov; Uvdal, Kajsa (2006). "Alta relaxividad de protones para nanopartículas de óxido de gadolinio". Materiales de resonancia magnética en física, biología y medicina . 19 (4): 180–86. doi : 10.1007 / s10334-006-0039-x . PMID 16909260 . S2CID 23259790 .