स्कैंडियम, प्रतीक Sc, परमाणु क्रमांक 21, है a संक्रमण धातु जो खोलती है जीसमूह 3 का आवर्त सारणी. यह आवर्त सारणी के अपने संस्करण में मेंडलीफ द्वारा भविष्यवाणी किए गए तत्वों में से एक था। उन्होंने उस तत्व के लिए कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच एक जगह छोड़ी, जिसे उन्होंने उस समय कहा था एकबोरो.
स्कैंडियम है पृथ्वी की पपड़ी की तुलना में सूर्य में अधिक प्रचुर मात्रा में है, और कुछ ऐसे अयस्क हैं जिनमें स्कैंडियम की उच्च सामग्री होती है। Thortveitite इन खनिजों का एक उदाहरण है और इसकी दुर्लभता के कारण, यह 1950 के दशक में सोने से भी अधिक महंगा हो गया।
स्कैंडियम के कुछ उपयोग हैं, लेकिन यह ज्ञात है के गुणों में सुधार करने में सक्षम है अल्युमीनियम जब वे एक लीग बनाते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, इसका उपयोग खेल उपकरण, जैसे हेलमेट और बेसबॉल बैट के निर्माण में किया गया है।
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स्कैंडियम सारांश
स्कैंडियम एक संक्रमण धातु है जो आवर्त सारणी के समूह 3 में स्थित है।
मेंडेलीव ने इसकी भविष्यवाणी की थी, जिसे. का नाम मिला था एकबोरो।
यह पृथ्वी की पपड़ी की तुलना में सूर्य में अधिक प्रचुर मात्रा में है।
स्कैंडियम कई खनिजों में एक घटक के रूप में वितरित किया जाता है, और उच्च स्कैंडियम सामग्री वाले अयस्क दुर्लभ होते हैं।
स्कैंडियम के कुछ उपयोग हैं, लेकिन इसका उपयोग एल्यूमीनियम के गुणों, उच्च चमक वाले लैंप और खेल उपकरण के उत्पादन में सुधार के लिए किया जाता है।
स्कैंडियम गुण
प्रतीक: अनुसूचित जाति।
परमाणु संख्या: 21.
परमाणु भार: 44,956 एम.यू.
संलयन बिंदु: 1539 डिग्री सेल्सियस।
क्वथनांक: 2832 डिग्री सेल्सियस।
इलेक्ट्रॉनिक वितरण: [वायु] 4s2 3डी1.
वैद्युतीयऋणात्मकता: 1,36.
रासायनिक श्रृंखला: संक्रमण धातु; समूह 3.
स्कैंडियम विशेषताएं
स्कैंडियम एक है कम कठोरता धातु (आसानी से खरोंच) और भूरे रंग का। आश्चर्यजनक रूप से, इसमें अन्य समूह 3 धातुओं की तुलना में एल्यूमीनियम धातु के साथ अधिक समानताएं हैं - उदाहरण के लिए, केवल त्रिसंयोजक धनायन बनाने की प्रवृत्ति।
प्रतिक्रियाशीलता के संदर्भ में, यह धातु अम्लीय और क्षारीय दोनों विलयनों में घुल जाता है, के साथ संयोजन के अलावा हैलोजन. एक अन्य महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया जो स्कैंडियम करने में सक्षम है वह नाइट्रोजन गैस के साथ है, N2, ScN का गठन।
स्कैंडियम में कोई महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाता है बीओस्फिअ, और अब तक, किसी भी जीवित वस्तु को अपने अस्तित्व या विकास के लिए स्कैंडियम की आवश्यकता के बारे में पता नहीं है। खाद्य श्रृंखला में प्रवेश करने वाले स्कैंडियम की मात्रा माइक्रोग्राम के दसवें हिस्से की सीमा में बहुत कम होती है।
स्कैंडियम की घटना और प्राप्ति
स्कैंडियम स्थलीय की तुलना में अधिक ब्रह्मांडीय बहुतायत है. स्कैंडियम को दुनिया में 23 वां सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व माना जाता है। एसनमस्ते, जबकि यह में 50 वां सबसे प्रचुर मात्रा में है पृथ्वी की पपड़ी, सीसा के करीब एकाग्रता में।
हालांकि, इसके विपरीत प्रमुखस्कैंडियम पृथ्वी की पपड़ी में बहुत फैला हुआ है, क्योंकि कोई भूवैज्ञानिक प्रक्रिया नहीं है जो इसे केंद्रित करती है और इसलिए, यह कई खनिजों में कम मात्रा में मौजूद है। यह कम भागीदारी धातु बनाती है आमतौर पर यूरेनियम प्रसंस्करण के उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है, जिनकी एससी सामग्री यूरेनियम के घोल में लगभग 5 पीपीएम (पार्ट्स प्रति मिलियन, या मिलीग्राम/किलोग्राम) तक पहुंच सकती है।
एक स्कैंडियम अयस्क है, जो दुर्लभ है, जिसकी सामग्री अधिक है (स्कैंडिया में 34% तक पहुंच सकता है, स्कैंडियम ऑक्साइड III, एससी23). इसका नाम थोर्वेइटिटा है, रचना Sc2हां27, आमतौर पर आइवलैंड, नॉर्वे में पाया जाता है। इसकी दुर्लभता ऐसी है कि 1950 के दशक में इस अयस्क के नमूने सोने में इसके वजन से अधिक मूल्य पर बेचे जाते थे।
स्कैंडियम दुर्लभ पृथ्वी धातुओं से भी प्राप्त किया जा सकता है (लैंथेनाइड्स) स्कैंडियम और पोटेशियम सल्फेट को अवक्षेपित करके, जो पानी में खराब घुलनशील है, या डायथाइल ईथर का उपयोग करके स्कैंडियम थायोसाइनेट निकालकर।
उत्सुकता से, चाय की पत्तियों में अन्य पौधों की तुलना में अधिक मात्रा में स्कैंडियम होता है, भले ही 140 पीपीबी की एक छोटी सांद्रता पर, यानी 140 मिलीग्राम प्रति टन। इस तथ्य के लिए स्पष्टीकरण यह है कि चाय की पत्तियां शायद एल्युमीनियम और स्कैंडियम के बीच एक रासायनिक भेद नहीं करती हैं, जिसकी उन्हें आवश्यकता होती है।
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स्कैंडियम अनुप्रयोग
सामान्य तौर पर, स्कैंडियम का उपयोग काफी सीमित है। इसके उपयोगों में से एक है to उच्च चमकदार क्षमता वाले लैंप का निर्माण, क्योंकि जब इस तत्व के वाष्प लैंप में पारा में स्कैंडियम आयोडाइड मिलाया जाता है, तो सूर्य के प्रकाश के समान एक उच्च दक्षता वाला प्रकाश स्रोत प्राप्त होता है। उदाहरण के लिए, इस तरह के उपकरणों का उपयोग खेल आयोजनों के लिए परावर्तक के रूप में किया जा सकता है।
एल्युमीनियम में 0.5% Sc मिलाने से इस धातु की ताकत बढ़ जाती है, इसका हल्कापन बरकरार रहता है और इसके गलनांक में 800 °C की वृद्धि होती है। इस तरह के गुण, उदाहरण के लिए, मिश्र धातु को वेल्ड करने की अनुमति देते हैं, कुछ ऐसा जो शुद्ध एल्यूमीनियम के साथ संभव नहीं है।
रूस रणनीतिक कारणों से भी स्कैंडियम का स्टॉक करता हैचूंकि मिग लड़ाकू विमानों के कई हिस्से स्कैंडियम मिश्र धातुओं से निर्मित होते हैं।
संयुक्त राज्य अमेरिका में, बेसबॉल बैट, लैक्रोस स्टिक और साइकिल फ्रेम जैसे खेल उपकरण के निर्माण में स्कैंडियम मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है।
स्कैंडियम का इतिहास
1869 में, आवर्त सारणी विकसित करते समय, रूसी रसायनज्ञ दिमित्री मेंडेलीव ने इसके निर्माण में अंतराल छोड़ दिया, यह सही ठहराते हुए कि वे अभी तक खोजे जाने वाले तत्वों से भरे जाएंगे। 1871 में, मेंडेलीफ ने भविष्यवाणी की थी कि बीच के अंतराल में कैल्शियम तथा टाइटेनियम, 44 घन मीटर के करीब परमाणु द्रव्यमान वाला एक तत्व होगा।, इसे का नाम देते हुए एकबोरो. उपसर्ग एका- का संस्कृत में अर्थ है "एक" और व्यवहार में "पहले अनुसरण करने वाला", यानी बोरॉन के नीचे का तत्व।
1879 की शुरुआत में, स्वीडिश रसायनज्ञ लार्स फ्रेड्रिक निल्सन ने खनिज ईक्सेनाइट और अन्य दुर्लभ पृथ्वी अवशेषों के नमूनों का विश्लेषण करते हुए स्कैंडिया नामक स्कैंडियम ऑक्साइड की खोज की। निल्सन ने तब देखा कि निकाली गई धातुओं में से एक में अब तक अज्ञात तत्व की वर्णक्रमीय रेखाएँ थीं। वर्णक्रमीय रेखाएं स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण के परिणाम थे, एक तकनीक जो व्यापक रूप से रासायनिक तत्वों की पहचान करने के लिए उपयोग की जाती थी।
इसके अलावा उसी वर्ष, स्वेड प्रति टेओडोर क्लेव ने स्कैंडियम की एक मात्रा को अलग करने में कामयाबी हासिल की और इस प्रकार इसका निर्धारण किया परमाणु भार, पुष्टि करता है कि यह था एकबोरो मेंडेलीव का। स्कैंडिनेविया के क्षेत्र के संदर्भ में नए तत्व को स्कैंडियम नाम दिया गया था.
स्कैंडियम पर हल किए गए व्यायाम
प्रश्न 1
स्कैंडियम धातु का इलेक्ट्रॉन विन्यास, 21एससी, इसकी जमीनी स्थिति में है:
ए) 1s2 2एस2 2पी6 3एस2 3पी6 4एस2 3डी1
बी) 1s2 2एस2 2पी6 3एस2 3पी6 3डी3
ग) 1s2 2एस2 2पी6 3एस2 3पी5 4एस1 3डी4
घ) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 4एस1 3डी5
जवाब:
करते समय इलेक्ट्रॉनिक वितरण स्कैंडियम, हमें पता चलता है कि इसका परमाणु क्रमांक 21 है, यानी 21 प्रोटॉन। जमीनी राज्य में, की संख्या प्रोटान की संख्या के बराबर है इलेक्ट्रॉनोंक्योंकि परमाणु विद्युत रूप से उदासीन होता है। इस प्रकार, 21 इलेक्ट्रॉनों को उप-स्तरों में वितरित किया जाना चाहिए। एक सबलेवल केवल एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकता है यदि पिछला एक पूरी तरह से भरा हो। इस प्रकार, सही वितरण वह है जो अक्षर A में है।
प्रश्न 2
1871 में, आवर्त सारणी के आविष्कारक रूसी रसायनज्ञ दिमित्री मेंडेलीव ने एक ऐसे तत्व के अस्तित्व की भविष्यवाणी की, जो कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच, उसके द्रव्यमान के कारण होना चाहिए। इस तत्व को तब कहा गया था एकबोरो मेंडेलीव द्वारा। वर्तमान में, यह तत्व पहले से ही आवर्त सारणी में है, जिसे शुरू में लार्स फ्रेड्रिक निल्सन ने 1879 में खोजा था।
यह तत्व है:
ए) बोरॉन।
बी) स्कैंडियम।
सी) वैनेडियम।
डी) स्ट्रोंटियम।
ई) टैंटलम।
जवाब
आवर्त सारणी का मूल्यांकन करते समय, यह ध्यान दिया जाता है कि तत्व जो कैल्शियम और टाइटेनियम के बीच है वह तत्व स्कैंडियम (अक्षर बी) है, जिसे वास्तव में मेंडेलीव द्वारा भविष्यवाणी की गई थी एकबोरो.
स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइस द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक
