THE სკანდიუმი, სიმბოლო Sc, ატომური ნომერი 21, არის a გარდამავალი ლითონი, რომელიც ხსნის გჯგუფი 3 of Პერიოდული ცხრილი. ეს იყო ერთ-ერთი ელემენტი, რომელიც მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა პერიოდული ცხრილის თავის ვერსიაში. მან დატოვა სივრცე კალციუმსა და ტიტანს შორის ელემენტისთვის, რომელსაც იმ დროს უწოდებდა ეკაბორო.
სკანდიუმი არის უფრო უხვი მზეში, ვიდრე დედამიწის ქერქშიდა ცოტაა სკანდიუმის მაღალი შემცველობის მადნები. ტორტვეიტი არის ამ მინერალების მაგალითი და მისი იშვიათობის გამო 1950-იან წლებში ოქროზე ძვირი გახდა.
სკანდიუმის გამოყენება ცოტაა, მაგრამ ცნობილია შეუძლია გააუმჯობესოს თვისებები ალუმინის როდესაც ისინი ქმნიან ლიგას. შეერთებულ შტატებში მას იყენებდნენ სპორტული აღჭურვილობის წარმოებაში, როგორიცაა ჩაფხუტი და ბეისბოლის ჯოხები.
წაიკითხე შენც: ვოლფრამი - გარდამავალი ლითონი, რომელსაც აქვს ყველაზე მაღალი დნობის წერტილი მეტალებს შორის
სკანდიუმის რეზიუმე
სკანდიუმი არის გარდამავალი ლითონი, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის მე-3 ჯგუფში.
ეს იწინასწარმეტყველა მენდელეევმა, მიიღო სახელი ეკაბორო.
ის უფრო უხვადაა მზეში, ვიდრე დედამიწის ქერქში.
სკანდიუმი განაწილებულია როგორც კომპონენტი რამდენიმე მინერალში, ხოლო სკანდიუმის მაღალი შემცველობის მადნები იშვიათია.
სკანდიუმს აქვს მცირე გამოყენება, მაგრამ იგი გამოიყენება ალუმინის, მაღალი სიკაშკაშის ნათურების თვისებების გასაუმჯობესებლად და სპორტული აღჭურვილობის წარმოებისთვის.
სკანდიუმის თვისებები
სიმბოლო: სც.
ატომური ნომერი: 21.
ატომური მასა: 44,956 მ.მ.
შერწყმის წერტილი: 1539°C.
Დუღილის წერტილი: 2832°C.
ელექტრონული განაწილება: [ჰაერი] 4წ2 3D1.
ელექტრონეგატიურობა: 1,36.
ქიმიური სერია: გარდამავალი ლითონი; ჯგუფი 3.
არ გაჩერდე ახლა... რეკლამის შემდეგ კიდევ არის ;)
სკანდიუმის მახასიათებლები
სკანდიუმი არის ა დაბალი სიხისტის ლითონი (ადვილად იკაწრება) და ნაცრისფერი ფერის. გასაკვირია, რომ მას უფრო მეტი მსგავსება აქვს ალუმინის ლითონებთან, ვიდრე მე-3 ჯგუფის სხვა ლითონებთან - მაგალითად, მხოლოდ სამვალენტიანი კათიონების წარმოქმნის ტენდენცია.
რეაქტიულობის თვალსაზრისით ეს ლითონი იხსნება როგორც მჟავე, ისე ტუტე ხსნარებში, გარდა შერწყმისა ჰალოგენები. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი რეაქცია, რომელიც სკანდიუმს შეუძლია განახორციელოს, არის აზოტის გაზი, N2ScN-ის ფორმირება.
სკანდიუმი არ თამაშობს მნიშვნელოვან როლს ბიოსფეროდა ჯერჯერობით, არცერთ ცოცხალ არსებას არ სჭირდება სკანდიუმი მისი გადარჩენისა და განვითარებისთვის. სკანდიუმის რაოდენობა, რომელიც შედის კვების ჯაჭვებში, ძალიან დაბალია, მიკროგრამის მეათედის ფარგლებში.
სკანდიუმის გაჩენა და მიღება
სკანდიუმი აქვს უფრო დიდი კოსმოსური სიმრავლე, ვიდრე ხმელეთის. სკანდიუმი ითვლება 23-ე ყველაზე უხვი ელემენტად მსოფლიოში. სგამარჯობა, მაშინ როცა ის 50-ე ადგილზეა ყველაზე უხვი დედამიწის ქერქიტყვიის კონცენტრაციასთან ახლოს.
თუმცა, განსხვავებით ტყვიასკანდიუმი ძალიან გაფანტულია დედამიწის ქერქში, რადგან არ არსებობს გეოლოგიური პროცესები, რომლებიც აკონცენტრირებს მას და, შესაბამისად, ის მცირე რაოდენობით არის წარმოდგენილი რამდენიმე მინერალში. ეს დაბალი მონაწილეობა ხდის მეტალს ჩვეულებრივ მიიღება როგორც ურანის დამუშავების გვერდითი პროდუქტი, რომლის Sc შემცველობამ შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით 5 ppm (ნაწილი მილიონზე, ან მგ/კგ) ურანის ხსნარებში.
არის სკანდიუმის მადანი, რომელიც იშვიათია, რომლის შემცველობაც მაღალია (სკანდიაში შეიძლება 34%-მდე მიაღწიოს, სკანდიუმის ოქსიდი III, სკ.2THE3). მისი სახელია თორტვეიტიტა, კომპოზიცია სც2დიახ2THE7, ჩვეულებრივ გვხვდება ნორვეგიაში, ივლენდში. მისი იშვიათობა ისეთია, რომ 1950-იან წლებში ამ მადნის ნიმუშები იყიდებოდა ოქროში მის წონაზე მაღალი ღირებულებით.
სკანდიუმი ასევე შეიძლება მიღებულ იქნას იშვიათი დედამიწის ლითონებისგან (ლანთანიდები) სკანდიუმის და კალიუმის სულფატის დალექვით, რომელიც ცუდად ხსნადია წყალში, ან სკანდიუმის თიოციანატის მოპოვებით დიეთილის ეთერის გამოყენებით.
საინტერესოა, ჩაის ფოთლებს სხვა მცენარეებთან შედარებით სკანდიუმის მაღალი შემცველობა აქვს, თუმცა მცირე კონცენტრაციით 140 ppb, ანუ 140 მგ ტონაზე. ამ ფაქტის ახსნა იმაში მდგომარეობს, რომ ჩაის ფოთლები, ალბათ, არ განასხვავებენ მათ საჭირო ალუმინს და სკანდიუმს შორის.
შეამოწმეთ იგი ჩვენს პოდკასტზე:ალმასივით მყარი: რას ნიშნავს ეს?
სკანდიუმის აპლიკაციები
ზოგადად, სკანდიუმის გამოყენება საკმაოდ შეზღუდულია. მისი ერთ-ერთი გამოყენებაა მაღალი მანათობელი სიმძლავრის ნათურების წარმოება, რადგან როდესაც ამ ელემენტის ორთქლის ნათურებში ვერცხლისწყალს ემატება სკანდიუმის იოდიდი, მიიღება მზის სინათლის მსგავსი მაღალი ეფექტურობის სინათლის წყარო. ასეთი მოწყობილობები შეიძლება გამოვიყენოთ როგორც რეფლექტორები სპორტული ღონისძიებებისთვის, მაგალითად.
0,5% Sc-ის დამატება ალუმინში ზრდის ამ ლითონის სიმტკიცეს, ინარჩუნებს მის სიმსუბუქეს და ასევე ზრდის მის დნობის წერტილს 800 °C-ით. ასეთი თვისებები საშუალებას იძლევა, მაგალითად, შენადნობის შედუღება, რაც შეუძლებელია სუფთა ალუმინთან ერთად.
THE რუსეთი სკანდიუმსაც კი სტრატეგიული მიზეზების გამო მარაგებს, ვინაიდან MiG-ის საბრძოლო თვითმფრინავების მრავალი ნაწილი დამზადებულია სკანდიუმის შენადნობებით.
შეერთებულ შტატებში სკანდიუმის შენადნობები გამოიყენება ისეთი სპორტული აღჭურვილობის წარმოებაში, როგორიცაა ბეისბოლის ჯოხები, ლაკროსის ჯოხები და ველოსიპედის ჩარჩოები.
სკანდიუმის ისტორია
1869 წელს, პერიოდული ცხრილის შემუშავებისას, რუსმა ქიმიკოსმა დიმიტრი მენდელეევმა დატოვა ხარვეზები მის შექმნაში და ამართლებდა, რომ ისინი შეივსებოდა ჯერ კიდევ აღმოჩენილი ელემენტებით. 1871 წელს, მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა, რომ შუალედში კალციუმი და ტიტანის, იქნებოდა ელემენტი, რომლის ატომური მასა 44 ც., აძლევდა მას სახელს ეკაბორო. პრეფიქსი eka- ნიშნავს "ერთს" სანსკრიტზე და პრაქტიკაში მიუთითებს "პირველი, ვინც მიჰყვება", ანუ ელემენტს ბორის ქვემოთ.
ჯერ კიდევ 1879 წელს შვედმა ქიმიკოსმა ლარს ფრედრიკ ნილსონმა მინერალური ევსენიტისა და სხვა იშვიათი დედამიწის ნარჩენების ნიმუშების ანალიზის დროს აღმოაჩინა სკანდიუმის ოქსიდი, რომელსაც სკანდია ეწოდება. შემდეგ ნილსონმა შენიშნა, რომ ერთ-ერთ მოპოვებულ ლითონს ჰქონდა აქამდე უცნობი ელემენტის სპექტრული ხაზები. სპექტრული ხაზები იყო სპექტროსკოპიული ანალიზის შედეგები, ტექნიკა, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ქიმიური ელემენტების იდენტიფიცირებისთვის.
ასევე იმავე წელს შვედმა პერ ტეოდორ კლევმა მოახერხა სკანდიუმის რაოდენობის გამოყოფა და ამით მისი დადგენა. ატომური მასა, რომელიც ადასტურებს, რომ ეს იყო ეკაბორო მენდელეევის. THE ახალ ელემენტს დაარქვეს სკანდიუმი, სკანდინავიის რეგიონის მითითებით.
ამოხსნილი სავარჯიშოები სკანდიუმზე
კითხვა 1
სკანდიუმის ლითონის ელექტრონული კონფიგურაცია, 21Sc, თავის ძირითად მდგომარეობაში არის:
ა) 1 წმ2 2 წმ2 2გვ6 3 წმ2 3გვ6 4წ2 3D1
ბ) 1წ2 2 წმ2 2გვ6 3 წმ2 3გვ6 3d3
გ) 1წ2 2 წმ2 2გვ6 3 წმ2 3გვ5 4წ1 3D4
დ) 1წ2 2s2 2p6 3s2 3p4 4წ1 3D5
პასუხი:
როცა აკეთებს ელექტრონული განაწილება სკანდიუმი, ჩვენ ვაცნობიერებთ, რომ მას აქვს ატომური ნომერი 21, ანუ 21 პროტონი. ძირითად მდგომარეობაში, რაოდენობა პროტონები უდრის რაოდენობას ელექტრონები, რადგან ატომი ელექტრულად ნეიტრალურია. ამრიგად, 21 ელექტრონი უნდა იყოს განაწილებული ქვედონეებზე. ქვედონეს შეუძლია ელექტრონის მიღება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ წინა დონე სრულად არის შევსებული. ამრიგად, სწორი განაწილება არის ასო A-ში.
კითხვა 2
1871 წელს რუსმა ქიმიკოსმა დიმიტრი მენდელეევმა, პერიოდული ცხრილის გამომგონებელმა, იწინასწარმეტყველა ელემენტის არსებობა, რომელიც, მისი მასის გამო, უნდა იყოს კალციუმსა და ტიტანს შორის. ამ ელემენტს მაშინ ეწოდა ეკაბორო მენდელეევის მიერ. ამჟამად, ეს ელემენტი უკვე არის პერიოდულ ცხრილში, რომელიც თავდაპირველად აღმოაჩინა ლარს ფრედრიკ ნილსონმა 1879 წელს.
ეს ელემენტი არის:
ა) ბორი.
ბ) სკანდიუმი.
გ) ვანადიუმი.
დ) სტრონციუმი.
ე) ტანტალი.
პასუხი
პერიოდული ცხრილის შეფასებისას აღინიშნება, რომ ელემენტი, რომელიც კალციუმსა და ტიტანს შორისაა, არის ელემენტი სკანდიუმი (ასო B), რომელიც ფაქტობრივად იწინასწარმეტყველა მენდელეევმა, როგორც. ეკაბორო.
სტეფანო არაუხო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი
