THE skandij, simbol Sc, atomsko število 21, je a prehodna kovina, ki odpira gskupina 3 od Periodični sistem. To je bil eden od elementov, ki jih je napovedal Mendelejev v svoji različici periodnega sistema. Pustil je prostor med kalcijem in titanom za element, ki ga je takrat imenoval ekaboro.
skandij je več na Soncu kot v zemeljski skorji, malo pa je rud z visoko vsebnostjo skadija. Thortveitite je primer teh mineralov in je zaradi svoje redkosti v petdesetih letih prejšnjega stoletja postal dražji od zlata.
Za skandij je malo uporab, vendar je znano je sposoben izboljšati lastnosti aluminij ko ustanovijo ligo. V Združenih državah Amerike so ga uporabljali pri izdelavi športne opreme, kot so čelade in bejzbol netopirji.
Preberite tudi: Volfram - prehodna kovina, ki ima najvišje tališče med kovinami
Skandijev povzetek
Skandij je prehodna kovina, ki se nahaja v skupini 3 periodnega sistema.
Napovedal ga je Mendelejev, ki je prejel ime ekaboro.
Na Soncu ga je več kot v zemeljski skorji.
Skandij je kot sestavina razširjen v več mineralih, rude z visoko vsebnostjo skadija pa so redke.
Skandij ima malo uporab, vendar se uporablja za izboljšanje lastnosti aluminija, svetilke visoke svetlosti in proizvodnjo športne opreme.
lastnosti skadija
Simbol: sc.
atomsko število: 21.
atomska masa: 44.956 m.u.
Fuzijska točkatemperatura: 1539°C.
Vrelišče: 2832°C.
Elektronska distribucija: [Zrak] 4s2 3d1.
elektronegativnost: 1,36.
Kemična serija: prehodna kovina; skupina 3.
Značilnosti skandija
Skandij je a kovina nizke trdote (lahko opraskana) in sive barve. Presenetljivo je, da ima več podobnosti s kovino aluminija kot z drugimi kovinami skupine 3 - na primer nagnjenost k tvorbi samo trivalentnih kationov.
V smislu reaktivnosti je ta kovina se raztopi tako v kislih kot v alkalnih raztopinah, poleg kombiniranja z halogeni. Druga pomembna reakcija, ki jo lahko izvede skandij, je z dušikovim plinom, N2, ki tvorijo ScN.
skandij nima pomembne vloge pri biosfero, in zaenkrat ni znano, da bi nobeno živo bitje potrebovalo skandij za svoje preživetje ali razvoj. Količina skadija, ki vstopa v prehranjevalne verige, je zelo nizka, v razponu desetink mikrograma.
Pojav in pridobivanje skandija
skandij ima večjo kozmično številčnost kot zemeljsko. Ocenjuje se, da je skandij 23. najbolj razširjen element na svetu. szdravo, medtem ko je 50. najbolj razširjena v Zemljina skorja, v koncentraciji, ki je blizu koncentraciji svinca.
Vendar pa za razliko od svinec, je skandij zelo razpršen po zemeljski skorji, saj ni geoloških procesov, ki bi ga koncentrirali, zato je v majhnih količinah prisoten v več mineralih. Ta nizka udeležba naredi kovino se običajno pridobiva kot stranski produkt predelave urana, katerega vsebnost Sc lahko doseže približno 5 ppm (delov na milijon ali mg/kg) v raztopinah urana.
Obstaja skandijeva ruda, ki je redka, katere vsebnost je visoka (lahko doseže 34 % v skandiji, skandijev oksid III, Sc2THE3). Ime mu je thortveitita, sestava Sc2da2THE7, pogosto najdemo na Ivelandu na Norveškem. Njegova redkost je taka, da so bili v petdesetih letih prejšnjega stoletja vzorci te rude prodani za vrednost, višjo od njene teže v zlatu.
skandij lahko dobimo tudi iz redkih zemeljskih kovin (lantanidi) z obarjanjem skandijevega in kalijevega sulfata, ki je slabo topen v vodi, ali z ekstrakcijo skandijevega tiocianata z dietil etrom.
radovedno, Listi čaja imajo višjo vsebnost skadija kot druge rastline, čeprav v majhni koncentraciji 140 ppb, to je 140 mg na tono. Razlaga tega dejstva je, da čajni listi verjetno ne razlikujejo med aluminijem, ki ga potrebujejo, in skandijem.
Preverite v našem podcastu:Trd kot diamant: kaj to pomeni?
aplikacije za skandij
Na splošno je uporaba skadija precej omejena. Ena od njegovih uporab je za proizvodnja svetilk z visoko svetlobno zmogljivostjo, saj ko v parne sijalke tega elementa dodamo skandijev jodid živemu srebru, dobimo visoko učinkovit vir svetlobe, podoben sončni svetlobi. Takšne naprave se lahko uporabljajo na primer kot reflektorji za športne dogodke.
Dodatek 0,5 % Sc v aluminiju poveča trdnost te kovine, ohranja njeno lahkotnost in tudi poveča njeno tališče za 800 °C. Takšne lastnosti omogočajo na primer varjenje zlitine, kar pri čistem aluminiju ni mogoče.
THE Rusija iz strateških razlogov celo zalogi skandij, saj so številni deli bojnih letal MiG izdelani iz skandijevih zlitin.
V Združenih državah Amerike se skandijeve zlitine uporabljajo pri izdelavi športne opreme, kot so bejzbol palice, palice za lakros in okvirji za kolesa.
zgodovina skadija
Leta 1869 je ruski kemik Dmitrij Mendeljejev pri razvoju periodnega sistema pustil vrzeli pri njegovem ustvarjanju in utemeljil, da jih bodo zapolnili elementi, ki jih je treba še odkriti. Leta 1871 je Mendelejev je napovedal, da je v vrzeli med kalcij in titan, obstajal bi element z atomsko maso blizu 44 c.u., ki ji da ime ekaboro. Predpona eka- v sanskrtu pomeni »eno« in v praksi označuje »prvi, ki sledi«, torej element pod borom.
Že leta 1879 je švedski kemik Lars Fredrik Nilson med analizo vzorcev minerala evksenita in drugih ostankov redkih zemelj odkril skandijev oksid, imenovan scandia. Nilson je nato opazil, da ima ena od ekstrahiranih kovin spektralne črte doslej neznanega elementa. Spektralne črte so bile rezultati spektroskopske analize, tehnike, ki se pogosto uporablja za identifikacijo kemičnih elementov.
Istega leta je Šved Per Teodor Cleve uspel izolirati količino skadija in tako določiti njegovo atomska masa, ki potrjuje, da je bil ekaboro od Mendelejeva. THE nov element so poimenovali skandij, glede na regijo Skandinavije.
Rešene vaje na skandiju
Vprašanje 1
Elektronska konfiguracija kovine skandija, 21Sc, v osnovnem stanju je:
a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3
c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 4s1 3d4
d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 4s1 3d5
Odgovori:
ko delaš elektronska distribucija skandij, ugotovimo, da ima atomsko številko 21, torej 21 protonov. V osnovnem stanju je število protoni je enako številu elektronov, ker je atom električno nevtralen. Tako mora biti v podravneh razporejenih 21 elektronov. Podnivo lahko prejme elektron le, če je prejšnji popolnoma napolnjen. Tako je pravilna porazdelitev tista s črko A.
vprašanje 2
Leta 1871 je ruski kemik Dmitrij Mendeljejev, izumitelj periodnega sistema, napovedal obstoj elementa, ki bi moral biti zaradi svoje mase med kalcijem in titanom. Ta element je bil nato imenovan ekaboro od Mendelejeva. Trenutno je ta element že v periodnem sistemu, prvotno ga je odkril Lars Fredrik Nilson leta 1879.
Ta element je:
a) bor.
b) skandij.
c) vanadij.
d) stroncij.
e) tantal.
Odgovori
Pri ocenjevanju periodnega sistema je opozoriti, da je element, ki je med kalcijem in titanom, element skandij (črka B), ki ga je v resnici predvidel Mendelejev kot ekaboro.
Avtor: Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije