เธ สแกนเดียม, สัญลักษณ์ Sc เลขอะตอม 21 คือ a โลหะทรานซิชันที่เปิด gกลุ่มที่ 3 ของ ตารางธาตุ. เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ Mendeleev ทำนายไว้ในตารางธาตุฉบับของเขา เขาทิ้งช่องว่างระหว่างแคลเซียมและไททาเนียมไว้สำหรับธาตุซึ่งในขณะนั้นเขาเรียกว่า ekaboro.
สแกนเดียมคือ มีมากในดวงอาทิตย์มากกว่าในเปลือกโลกและแร่ที่มีปริมาณสแกนเดียมสูงมีเพียงไม่กี่ชนิด Thortveitite เป็นตัวอย่างของแร่ธาตุเหล่านี้ และเนื่องจากความหายากของมัน จึงทำให้มีราคาแพงกว่าทองคำในช่วงทศวรรษ 1950
มีประโยชน์น้อยสำหรับสแกนเดียม แต่เป็นที่รู้จัก สามารถปรับปรุงคุณสมบัติของ อลูมิเนียม เมื่อพวกเขาสร้างลีก ในสหรัฐอเมริกา ใช้ในการผลิตอุปกรณ์กีฬา เช่น หมวกกันน็อคและไม้เบสบอล
อ่านด้วยนะ: ทังสเตน — โลหะทรานซิชันที่มีจุดหลอมเหลวสูงสุดในบรรดาโลหะ
เรื่องย่อ Scandium
Scandium เป็นโลหะทรานซิชันที่อยู่ในกลุ่มที่ 3 ของตารางธาตุ
มันถูกทำนายโดย Mendeleev โดยได้รับชื่อ เอคาโบโร
มีมากในดวงอาทิตย์มากกว่าในเปลือกโลก
Scandium มีการกระจายเป็นส่วนประกอบในแร่ธาตุหลายชนิด และแร่ที่มีปริมาณ Scandium สูงนั้นหายาก
Scandium มีประโยชน์น้อย แต่ใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของอลูมิเนียม หลอดไฟความสว่างสูง และการผลิตอุปกรณ์กีฬา
คุณสมบัติของสแกนเดียม
สัญลักษณ์: วท.
เลขอะตอม: 21.
มวลอะตอม: 44,956 หมู่.
จุดหลอมเหลว: 1539°C.
จุดเดือด: 2832°ซ.
การกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์: [แอร์] 4s2 3d1.
อิเล็กโตรเนกาติวีตี้: 1,36.
ชุดเคมี: โลหะทรานซิชัน; กลุ่มที่ 3
ลักษณะ Scandium
Scandium เป็น โลหะความแข็งต่ำ (รอยขีดข่วนง่าย) และสีเทา น่าแปลกที่มันมีความคล้ายคลึงกันกับโลหะอะลูมิเนียมมากกว่าโลหะกลุ่ม 3 อื่นๆ — ตัวอย่างเช่น แนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นไอออนบวกไตรวาเลนต์เท่านั้น
ในแง่ของการเกิดปฏิกิริยา โลหะนี้ ละลายได้ทั้งในสารละลายที่เป็นกรดและด่าง, นอกจากจะรวมกับ ฮาโลเจน. ปฏิกิริยาสำคัญอีกประการหนึ่งที่สแกนเดียมสามารถทำได้คือกับก๊าซไนโตรเจน N2, การขึ้นรูป ScN.
สแกนเดียม ไม่ได้มีส่วนสำคัญในการ ชีวมณฑลและจนถึงขณะนี้ ยังไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่จำเป็นต้องมีสแกนเดียมเพื่อความอยู่รอดหรือการพัฒนา ปริมาณสแกนเดียมที่เข้าสู่ห่วงโซ่อาหารนั้นต่ำมาก ในช่วงหนึ่งในสิบของไมโครกรัม
การเกิดขึ้นและการได้มาของสแกนเดียม
สแกนเดียม มีความอุดมสมบูรณ์ของจักรวาลมากกว่าภาคพื้นดิน. Scandium ถูกประเมินว่าเป็นธาตุที่มีความอุดมสมบูรณ์มากเป็นอันดับที่ 23 ของโลก สสวัสดีในขณะที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดเป็นอันดับที่ 50 ใน เปลือกโลกมีความเข้มข้นใกล้เคียงกับตะกั่ว
อย่างไรก็ตาม ไม่เหมือนกับ ตะกั่ว, สแกนเดียมจะกระจัดกระจายไปทั่วเปลือกโลก เนื่องจากไม่มีกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เข้มข้น ดังนั้นจึงมีแร่ธาตุหลายชนิดในปริมาณเล็กน้อย การมีส่วนร่วมต่ำนี้ทำให้โลหะ ได้ทั่วไปเป็นผลพลอยได้จากการแปรรูปยูเรเนียมซึ่งเนื้อหา Sc สามารถเข้าถึงได้ประมาณ 5 ppm (ส่วนในล้านส่วน หรือ มก./กก.) ในสารละลายยูเรเนียม
มีแร่สแกนเดียมซึ่งหายากซึ่งมีเนื้อหาสูง (สามารถเข้าถึง 34% ใน scandia, scandium oxide III, Sc2เธ3). ชื่อว่า thortveitita องค์ประกอบ Sc2ใช่2เธ7ซึ่งพบได้ทั่วไปใน Iveland ประเทศนอร์เวย์ แร่ที่หายากคือในปี 1950 ตัวอย่างของแร่นี้ถูกขายในราคาที่สูงกว่าน้ำหนักในทองคำ
Scandium ยังสามารถหาได้จากโลหะแรร์เอิร์ธ (แลนทาไนด์) โดยการตกตะกอนสแกนเดียมและโพแทสเซียมซัลเฟต ซึ่งละลายได้ไม่ดีในน้ำ หรือโดยการสกัดสแกนเดียมไทโอไซยาเนตโดยใช้ไดเอทิลอีเทอร์
อยากรู้อยากเห็น ใบชามีปริมาณแสกนเดียมสูงกว่าพืชชนิดอื่นแม้ว่าจะมีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย 140 ppb นั่นคือ 140 มก. ต่อตัน คำอธิบายสำหรับข้อเท็จจริงนี้คือ ใบชาอาจไม่มีความแตกต่างทางเคมีระหว่างอะลูมิเนียมที่ต้องการกับแสกนเดียม
ตรวจสอบในพอดคาสต์ของเรา:แข็งเหมือนเพชร: หมายความว่าอย่างไร?
แอพพลิเคชั่นสแกนเดียม
โดยทั่วไปแล้ว การใช้สแกนเดียมค่อนข้างจำกัด การใช้งานอย่างหนึ่งคือเพื่อ การผลิตโคมไฟที่มีความสามารถในการส่องสว่างสูงเนื่องจากเมื่อเติมสแกนเดียมไอโอไดด์ลงในปรอทในหลอดไอของธาตุนี้ จะได้รับแหล่งกำเนิดแสงที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งคล้ายกับแสงแดด อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้เป็นตัวสะท้อนแสงสำหรับการแข่งขันกีฬาได้ เป็นต้น
การเติม Sc ในอะลูมิเนียม 0.5% จะเพิ่มความแข็งแรงของโลหะนี้ โดยคงความเบาและเพิ่มจุดหลอมเหลว 800 °C คุณสมบัติดังกล่าวช่วยให้ตัวอย่างเช่นโลหะผสมสามารถเชื่อมได้ซึ่งเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ด้วยอลูมิเนียมบริสุทธิ์
เธ รัสเซียยังหุ้น Scandium ด้วยเหตุผลเชิงกลยุทธ์เนื่องจากเครื่องบินขับไล่ MiG หลายส่วนผลิตขึ้นด้วยโลหะผสมสแกนเดียม
ในสหรัฐอเมริกา โลหะผสมสแกนเดียมถูกนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์กีฬา เช่น ไม้เบสบอล ไม้ลาครอส และเฟรมจักรยาน
ประวัติของสแกนเดียม
ในปี พ.ศ. 2412 เมื่อพัฒนาตารางธาตุ นักเคมีชาวรัสเซีย ดมิทรี เมนเดเลเยฟ ได้ทิ้งช่องว่างในการสร้างไว้ โดยอ้างว่าจะเต็มไปด้วยธาตุที่ยังไม่ถูกค้นพบ ในปี พ.ศ. 2414 Mendeleev ทำนายว่าในช่องว่างระหว่าง แคลเซียม และ ไทเทเนียมก็จะมีธาตุที่มีมวลอะตอมใกล้เคียงกับ 44 c.u.ให้ชื่อว่า ekaboro. คำนำหน้าเอก- หมายถึง "หนึ่ง" ในภาษาสันสกฤตและในทางปฏิบัติระบุว่า "คนแรกที่ตามมา" นั่นคือองค์ประกอบด้านล่างโบรอน
เร็วเท่าที่ 2422 นักเคมีชาวสวีเดน Lars Fredrik Nilson ขณะวิเคราะห์ตัวอย่างของแร่ยูเซนไนต์และสารตกค้างจากแร่หายากอื่น ๆ ได้ค้นพบสแกนเดียมออกไซด์ที่เรียกว่าสแกนเดีย จากนั้นนิลสันสังเกตเห็นว่าโลหะที่สกัดได้หนึ่งเส้นมีเส้นสเปกตรัมของธาตุที่ไม่รู้จักมาก่อน เส้นสเปกตรัมเป็นผลจากการวิเคราะห์ทางสเปกโตรสโกปี ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบุองค์ประกอบทางเคมี
ในปีเดียวกันนั้น ชาวสวีเดน Per Teodor Cleve สามารถแยก Scandium ออกได้ในปริมาณหนึ่งและกำหนดได้ มวลอะตอมยืนยันว่าเป็น ekaboro ของเมนเดเลเยฟ เธ องค์ประกอบใหม่ถูกตั้งชื่อว่า scandium ในการอ้างอิงถึงภูมิภาคของสแกนดิเนเวีย.
แก้ไขแบบฝึกหัดใน scandium
คำถามที่ 1
โครงแบบอิเล็กตรอนของโลหะสแกนเดียม 21Sc ในสถานะพื้นดินคือ:
ก) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
ข) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3
ค) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 4s1 3d4
ง) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 4s1 3d5
ตอบกลับ:
เมื่อทำ การกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์ สแกนเดียม เรารู้ว่ามันมีเลขอะตอม 21 นั่นคือ 21 โปรตอน ในสภาพพื้นดินจำนวน โปรตอน เท่ากับจำนวน อิเล็กตรอนเนื่องจากอะตอมมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า ดังนั้นต้องกระจายอิเล็กตรอน 21 ตัวในระดับย่อย ระดับย่อยสามารถรับอิเล็กตรอนได้ก็ต่อเมื่ออิเลคตรอนก่อนหน้าถูกเติมจนเต็ม ดังนั้น การแจกแจงที่ถูกต้องคือหนึ่งในตัวอักษร A
คำถาม2
ในปี 1871 นักเคมีชาวรัสเซีย Dmitri Mendeleev ผู้ประดิษฐ์ตารางธาตุ ทำนายการมีอยู่ของธาตุที่ควรจะอยู่ระหว่างแคลเซียมกับไททาเนียมเนื่องจากมวลของมัน องค์ประกอบนี้ถูกเรียกว่า ekaboro โดย Mendeleev ปัจจุบัน องค์ประกอบนี้มีอยู่แล้วในตารางธาตุ ซึ่งเริ่มแรกค้นพบโดย Lars Fredrik Nilson ในปี 1879
องค์ประกอบนี้คือ:
ก) โบรอน
ข) สแกนเดียม
ค) วาเนเดียม
d) สตรอนเทียม
จ) แทนทาลัม
ตอบกลับ
เมื่อประเมินตารางธาตุพบว่าธาตุที่อยู่ระหว่างแคลเซียมกับไททาเนียมคือธาตุสแกนเดียม (ตัวอักษร B) ซึ่ง Mendeleev ทำนายไว้ว่า ekaboro.
โดย Stefano Araújo Novais
ครูสอนเคมี
