THE скандій, символ Sc, атомний номер 21, є a перехідний метал, що відкриває gгрупа 3 з Періодична таблиця. Це був один із елементів, передбачених Менделєєвим у його версії періодичної системи. Він залишив простір між кальцієм і титаном для елемента, який у той час він назвав екаборо.
скандій є більше на Сонці, ніж у земній корі, і небагато руд з високим вмістом скандію. Тортвейт є прикладом цих мінералів, і через свою рідкість він став дорожчим за золото в 1950-х роках.
Скандію мало застосувань, але він відомий здатний покращувати властивості алюміній коли вони утворюють лігу. У Сполучених Штатах його використовували у виробництві спортивного обладнання, такого як шоломи та бейсбольні бити.
Читайте також: Вольфрам — перехідний метал, що має найвищу температуру плавлення серед металів
Резюме Scandium
Скандій є перехідним металом, що знаходиться в групі 3 періодичної системи.
Це передбачив Менделєєв, отримавши ім'я екаборо.
Його більше на Сонці, ніж у земній корі.
Скандій поширений як компонент у кількох мінералах, а руди з високим вмістом скандію зустрічаються рідко.
Скандій має небагато застосування, але його використовують для поліпшення властивостей алюмінію, високояскравих ламп і виробництва спортивного обладнання.
властивості скандію
символ: Sc.
атомний номер: 21.
атомна маса: 44 956 м.о.
Точка злиття: 1539°C.
Точка кипіння: 2832°C.
Електронний розподіл: [Повітря] 4с2 3d1.
електронегативність: 1,36.
Хімічний ряд: перехідний метал; група 3.
Характеристики скандію
Скандій - це а метал низької твердості (легко дряпається) і сірого кольору. Дивно, але він має більше подібності з металевим алюмінієм, ніж з іншими металами групи 3 — наприклад, схильність до утворення лише тривалентних катіонів.
За реакційною здатністю цей метал розчиняється як в кислотних, так і в лужних розчинах, крім поєднання з галогени. Інша важлива реакція, яку може здійснювати скандій, - це з газоподібним азотом, N2, утворюючи ScN.
скандій не відіграє важливої ролі в біосфера, і поки що відомо, що жодна жива істота не потребує скандію для свого виживання або розвитку. Кількість скандію, що надходить у харчові ланцюги, дуже низька, в межах десятих часток мікрограма.
Виникнення та отримання скандію
скандій має більше космічного достатку, ніж земне. За оцінками, скандій є 23-м найпоширенішим елементом у світі. сЗдрастуйте, в той час як він є 50-м за поширеністю в Земна кора, у концентрації, близькій до концентрації свинцю.
Однак, на відміну від вести, скандій дуже розсіяний по всій земній корі, оскільки немає геологічних процесів, які його зосереджують, і, отже, він у невеликих кількостях присутній у кількох мінералах. Ця низька участь робить метал зазвичай отримують як побічний продукт переробки урану, вміст Sc якого в розчинах урану може досягати приблизно 5 ppm (часток на мільйон, або мг/кг).
Є рідкісна скандієва руда, вміст якої високий (може досягати 34% у скандії, оксид скандію III, Sc2THE3). Його назва thortveitita, склад Sc2так2THE7, зазвичай зустрічається в Івеланді, Норвегія. Його рідкість така, що в 1950-х роках зразки цієї руди продавалися за ціною, що перевищує її вагу в золоті.
скандій також можна отримати з рідкоземельних металів (лантаноїди) шляхом осадження сульфату скандію та калію, який погано розчиняється у воді, або екстрагуванням тіоціанату скандію діетиловим ефіром.
Цікаво, Чайне листя має вищий вміст скандію, ніж інші рослини, хоча й у крихітній концентрації 140 ppb, тобто 140 мг на тонну. Пояснення цього факту полягає в тому, що чайне листя, ймовірно, не робить хімічної різниці між необхідним їм алюмінієм і скандієм.
Перевірте це на нашому подкасті:Твердий, як діамант: що це означає?
скандієві аплікації
Загалом, застосування скандію досить обмежене. Одне з його застосувань – це виробництво ламп високої світлової потужності, оскільки при додаванні йодиду скандію до ртуті в парових лампах цього елемента виходить високоефективне джерело світла, схоже на сонячне. Такі прилади можна використовувати як відбивачі, наприклад, на спортивних змаганнях.
Додавання 0,5% Sc в алюміній збільшує міцність цього металу, зберігаючи його легкість, а також підвищуючи температуру плавлення на 800 °C. Такі властивості дозволяють, наприклад, зварювати сплав, що неможливо з чистим алюмінієм.
THE Росія навіть запасає скандій зі стратегічних міркувань, оскільки багато деталей винищувачів МіГ виготовляються зі скандієвих сплавів.
У Сполучених Штатах скандієві сплави використовуються у виробництві спортивного обладнання, такого як бейсбольні бити, ключки для лакроссу та велосипедні рами.
історія скандію
У 1869 році, розробляючи періодичну таблицю, російський хімік Дмитро Менделєєв залишив прогалини в її створенні, виправдовуючи їх тим, що вони будуть заповнені ще не відкритими елементами. У 1871 р. Менделєєв передбачив, що в розриві між кальцій і титан, був би елемент з атомною масою близькою до 44 ц.е., давши йому назву екаборо. Префікс eka- означає «один» на санскриті і на практиці вказує на «перший, який слідує», тобто елемент нижче бору.
Ще в 1879 році шведський хімік Ларс Фредрік Нільсон, аналізуючи зразки мінералу евксеніту та інших рідкоземельних залишків, виявив оксид скандію, який отримав назву скандія. Потім Нільсон помітив, що один із видобутих металів має спектральні лінії невідомого досі елемента. Спектральні лінії були результатами спектроскопічного аналізу, методу, широко використовуваного для ідентифікації хімічних елементів.
У тому ж році шведу Перу Теодору Клеву вдалося виділити певну кількість скандію і таким чином визначити його атомна маса, підтверджуючи, що це було екаборо Менделєєва. THE новий елемент був названий скандієм, по відношенню до регіону Скандинавії.
Вирішені вправи на скандію
питання 1
Електронна конфігурація металевого скандію, 21Sc, в основному стані:
а) 1с2 2с2 2п6 3s2 3п6 4s2 3d1
б) 1с2 2с2 2п6 3s2 3п6 3d3
в) 1с2 2с2 2п6 3s2 3п5 4s1 3d4
г) 1с2 2s2 2p6 3s2 3p4 4s1 3d5
Відповідь:
при виконанні електронний розподіл скандію, ми розуміємо, що він має атомний номер 21, тобто 21 протон. У основному стані кількість протони дорівнює кількості електрони, оскільки атом електрично нейтральний. Таким чином, 21 електрон повинен бути розподілений на підрівнях. Підрівень може отримати електрон, тільки якщо попередній повністю заповнений. Таким чином, правильним є розподіл на літеру А.
питання 2
У 1871 році російський хімік Дмитро Менделєєв, винахідник періодичної системи, передбачив існування елемента, який через свою масу повинен бути між кальцієм і титаном. Тоді цей елемент був названий екаборо за Менделєєвим. В даний час цей елемент вже є в періодичній системі, спочатку був відкритий Ларсом Фредріком Нільсоном у 1879 році.
Цей елемент:
а) бор.
б) скандій.
в) ванадій.
г) стронцій.
д) тантал.
Відповісти
При оцінці періодичної системи зазначається, що між кальцієм і титаном між кальцієм і титаном є елемент скандій (буква В), який фактично був передбачений Менделєєвим як екаборо.
Стефано Араухо Новаїс
Вчитель хімії
