Scandium (Sc): özellikleri ve uygulamaları

bu skandiyum, sembol Sc, atom numarası 21, bir açan geçiş metali Ggrup 3 Periyodik tablo. Mendeleev'in Periyodik Tablo versiyonunda tahmin ettiği unsurlardan biriydi. Kalsiyum ve titanyum arasında bir boşluk bıraktı ve o sırada adını verdiği bir element için ekaboro.

skandiyum Güneşte yer kabuğundan daha bolve çok azı yüksek skandiyum içeriğine sahip cevherlerdir. Tortveitit bu minerallere bir örnektir ve nadir olması nedeniyle 1950'lerde altından daha pahalı hale gelmiştir.

Skandiyum için birkaç kullanım alanı vardır, ancak özelliklerini iyileştirebilir alüminyum Bir lig kurduklarında. Amerika Birleşik Devletleri'nde kask ve beyzbol sopası gibi spor malzemelerinin imalatında kullanılmıştır.

sen de oku: Tungsten - metaller arasında en yüksek erime noktasına sahip geçiş metali

skandiyum özeti

  • Skandiyum, Periyodik Tablonun 3. grubunda yer alan bir geçiş metalidir.

  • Adını alan Mendeleev tarafından tahmin edildi. ekaboro.

  • Güneş'te Dünya'nın kabuğundan daha bol bulunur.

  • Skandiyum, çeşitli minerallerde bir bileşen olarak dağıtılır ve yüksek skandiyum içeriğine sahip cevherler nadirdir.

  • Scandium'un birkaç kullanımı vardır, ancak alüminyumun özelliklerini, yüksek parlaklıktaki lambaları ve spor malzemelerinin üretimini geliştirmek için kullanılır.

skandiyum özellikleri

  • sembol: Sk.

  • atomik numara: 21.

  • atom kütlesi: 44.956 m.u.

  • füzyon noktası: 1539°C.

  • Kaynama noktası: 2832°C.

  • elektronik dağıtım: [Hava] 4s2 3 boyutlu1.

  • elektronegatiflik: 1,36.

  • Kimyasal seri: Geçiş metali; grup 3.

skandiyum özellikleri

Skandiyum bir düşük sertlikte metal (kolayca çizilir) ve gri renktedir. Şaşırtıcı bir şekilde, alüminyum metal ile diğer grup 3 metallerinden daha fazla benzerliğe sahiptir - örneğin, sadece üç değerlikli katyonlar oluşturma eğilimi.

Metalik skandiyum örneği.
Metalik skandiyum örneği.

Reaktivite açısından, bu metal hem asidik hem de alkali çözeltilerde çözünürile birleştirmenin yanı sıra halojenler. Skandiyumun gerçekleştirebildiği bir diğer önemli reaksiyon, nitrojen gazı, N iledir.2, ScN'yi oluşturur.

skandiyum önemli bir rol oynamaz. biyosferve şimdiye kadar hiçbir canlının hayatta kalması veya gelişmesi için skandiyuma ihtiyaç duyduğu bilinmiyor. Besin zincirlerine giren skandiyum miktarı, bir mikrogramın onda biri aralığında çok düşüktür.

Skandiyum oluşumu ve elde edilmesi

%99,99 skandiyum örneği.
%99,99 skandiyum örneği.

skandiyum karasaldan daha büyük bir kozmik bolluğa sahiptir. Skandiyumun dünyada en bol bulunan 23. element olduğu tahmin edilmektedir. sMerhaba, dünyada en bol bulunan 50. yerkabuğu, kurşuna yakın bir konsantrasyonda.

Ancak, farklı olarak öncülük etmekSkandiyum, onu yoğunlaştıran jeolojik süreçler olmadığından ve bu nedenle çeşitli minerallerde küçük miktarlarda bulunduğundan, yerkabuğunda çok dağınıktır. Bu düşük katılım metali genellikle uranyum işlemenin bir yan ürünü olarak elde ediliruranyum çözeltilerinde Sc içeriği yaklaşık 5 ppm'ye (milyonda parça veya mg/kg) ulaşabilen.

Nadir bulunan, içeriği yüksek olan bir skandiyum cevheri vardır (skandiyumda% 34'e ulaşabilir, skandiyum oksit III, Sc2bu3). Adı thortveitita, kompozisyon Sc2Evet2bu7, genellikle Iveland, Norveç'te bulunur. Nadirliği, 1950'lerde bu cevherin örneklerinin altın ağırlığının üzerinde bir değere satıldığı kadardır.

skandiyum nadir toprak metallerinden de elde edilebilir (lantanitler) suda az çözünür olan skandiyum ve potasyum sülfatın çökeltilmesiyle veya dietil eter kullanılarak skandiyum tiyosiyanatın özütlenmesiyle.

Merakla, Çay yaprakları diğer bitkilerden daha yüksek skandiyum içeriğine sahiptir.140 ppb, yani ton başına 140 mg gibi küçük bir konsantrasyonda olsa da. Bu gerçeğin açıklaması, çay yapraklarının muhtemelen ihtiyaç duydukları alüminyum ile skandiyum arasında kimyasal bir ayrım yapmamasıdır.

Podcast'imize göz atın:Elmas kadar sert: Bu ne anlama geliyor?

skandiyum uygulamaları

Genel olarak, skandiyum kullanımları oldukça sınırlıdır. Kullanımlarından biri, yüksek ışık kapasiteli lambaların imalatıçünkü bu elementin buhar lambalarında cıvaya skandiyum iyodür eklendiğinde, güneş ışığına benzer yüksek verimli bir ışık kaynağı elde edilir. Bu tür cihazlar, örneğin spor etkinlikleri için reflektör olarak kullanılabilir.

Alüminyuma %0.5 Sc ilavesi bu metalin mukavemetini arttırır, hafifliğini korur ve ayrıca erime noktasını 800 °C arttırır. Bu tür özellikler, örneğin, saf alüminyum ile mümkün olmayan bir şey olan alaşımın kaynaklanmasına izin verir.

bu Rusya stratejik nedenlerle skandiyum bile stokluyor, MiG savaş uçaklarının birçok parçası skandiyum alaşımları ile üretildiğinden.

 Rus yapımı bir MiG-35 avcı uçağı.
 Rus yapımı bir MiG-35 avcı uçağı.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, skandiyum alaşımları beyzbol sopaları, lakros çubukları ve bisiklet çerçeveleri gibi spor ekipmanlarının imalatında kullanılmaktadır.

skandiyum tarihi

1869'da, Rus kimyager Dmitri Mendeleev, Periyodik Tabloyu geliştirirken, yaratılışında boşluklar bırakarak, bunların henüz keşfedilmemiş elementlerle doldurulacağını haklı çıkardı. 1871'de Mendeleev, aradaki boşlukta olduğunu tahmin etti kalsiyum ve titanyumatom kütlesi 44 c.u'ya yakın bir element olurdu.adını vererek, ekaboro. Eka- ön eki Sanskritçe'de "bir" anlamına gelir ve uygulamada "ilk izlenen", yani borunun altındaki elementi belirtir.

1879 gibi erken bir tarihte, İsveçli kimyager Lars Fredrik Nilson, mineral öksenit ve diğer nadir toprak kalıntılarının örneklerini analiz ederken, scandia adı verilen skandiyum oksit keşfetti. Nilson daha sonra çıkarılan metallerden birinin şimdiye kadar bilinmeyen bir elementin spektral çizgilerine sahip olduğunu fark etti. Spektral çizgiler, kimyasal elementleri tanımlamak için yaygın olarak kullanılan bir teknik olan spektroskopik analizin sonuçlarıydı.

Yine aynı yıl, İsveçli Per Teodor Cleve bir miktar skandiyumu izole etmeyi başardı ve böylece atom kütlesiolduğunu teyit ederek, ekaboro Mendeleev'in fotoğrafı. bu Yeni element, İskandinavya bölgesine atıfta bulunarak skandiyum olarak adlandırıldı..

Skandiyum üzerinde çözülmüş egzersizler

soru 1

Skandiyum metalinin elektron konfigürasyonu, 21Sc, temel durumunda:

a) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu1

b) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3

c) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 4s1 3 boyutlu4

d) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 4s1 3 boyutlu5

Cevap vermek:

yaparken elektronik dağıtım skandiyum, atom numarası 21, yani 21 protona sahip olduğunu anlıyoruz. Temel durumda, sayısı protonlar sayısına eşittir elektronlarçünkü atom elektriksel olarak nötrdür. Bu nedenle, alt düzeylerde 21 elektron dağıtılmalıdır. Bir alt seviye, yalnızca bir öncekinin tamamen dolu olması durumunda bir elektron alabilir. Dolayısıyla doğru dağılım A harfindeki dağılımdır.

soru 2

1871'de Periyodik Tablonun mucidi Rus kimyager Dmitri Mendeleev, kütlesi nedeniyle kalsiyum ve titanyum arasında olması gereken bir elementin varlığını öngördü. Bu eleman daha sonra çağrıldı ekaboro Mendeleyev tarafından. Şu anda, bu element Periyodik Tabloda yer almaktadır ve ilk olarak 1879'da Lars Fredrik Nilson tarafından keşfedilmiştir.

Bu öğe:

a) bor.

b) skandiyum.

c) vanadyum.

d) stronsiyum.

e) tantal.

Cevap vermek

Periyodik Tabloyu değerlendirirken, kalsiyum ve titanyum arasındaki elementin aslında Mendeleev tarafından tahmin edilen skandiyum elementi (B harfi) olduğu not edilir. ekaboro.

Stefano Araújo Novais
Kimya öğretmeni

NASA, bir sonda aracılığıyla Mars'ta 'atipik' kum tepelerini yakalar

NASA, bir sonda aracılığıyla Mars'ta 'atipik' kum tepelerini yakalar

ABD uzay ajansı NASA, geçtiğimiz günlerde Mars gezegeninin yüzeyinde "alışılmadık" bir oluşumun g...

read more

Kakao çayı konsantrasyon için iyidir ve yine de harika bir antioksidandır.

Kakaonun bize sunabileceği çeşitlilik çok fazladır, ancak herkes sadece eski güzel çikolatayı hat...

read more
NASA tarafından Mars'ta garip dairesel kum tepeleri keşfedildi

NASA tarafından Mars'ta garip dairesel kum tepeleri keşfedildi

NASA geçtiğimiz günlerde keşfi hakkında bir rapor yayınladı. dairesel kum tepeleri Mars yüzeyinde...

read more