Skandij (Sc), kemijski element, rijetkozemni metal skupine 3 periodičke tablice.
Scandium je srebrno bijeli, umjereno mekan metal. To je prilično stabilan u zraku, ali se polako mijenjaju boju od srebrno bijela do žućkasto izgled zbog formiranja sc 2 O 3 oksida na površini. Metal se polako otapa u razrijeđenim kiselinama - osim fluorovodične kiseline (HF), u kojoj zaštitni sloj trifluorida sprečava daljnju reakciju. Skandija je paramagnetska od 0 K (-273 ° C ili -460 ° F) do točke taljenja (1,541 ° C ili 2,806 ° F). Izvodi se provođenjem pri -273,1 ° C (-459,6 ° F) pri tlacima većim od 186 kilobara.
Nakon što je ruski kemičar Dmitrij Ivanovič Mendeleyev 1871. predvidio postojanje ovog elementa, probirljivo ga nazivajući ekaboronom, švedski kemičar Lars Fredrik Nilson 1879. godine otkrio je njegov oksid, skandiju, u rijetko-zemaljskim mineralima gadolinit i eukenit, a švedski hemičar Per Teodor Cleve kasnije 1879. identificirao skandij kao hipotetski ekaboron. Skandija se nalazi u malim udjelima, uglavnom manjim od 0,2 posto, u mnogim teškim rudama lantanida i u mnogim teškim, uranijskim i volframovim rudama. Thortveitite (skandijev silikat) jedini je mineral koji sadrži velike količine skandija, oko 34 posto, ali nažalost, taj je mineral prilično rijedak i nije važan izvor skandija. Kozmičko obilje skandija relativno je veliko. Iako se radi samo o 50. najbogatijem elementu na Zemlji (njegovo obilje je slično kao i berilij), riječ je o 23. najobilnijem elementu na Suncu.
Skandija u prirodi postoji u obliku jednog stabilnog izotopa, skandija-45. Među 25 (bez nuklearnih izomera) radioaktivnih izotopa s masama u rasponu od 36 do 61, najstabilniji je skandium-46 (poluživot 83,79 dana), a najmanje stabilan je skandium-39 (poluživot manji od 300 nanosekundi).
Skandija se odvaja od ostalih rijetkih zemlja taloženjem netopljivog kalijevog skandijevog sulfata ili ekstrakcijom skandijevog tiocijanata dietil-eterom. Sam metal prvi je put pripremljen 1938. elektrolizom kalijevih, litijevih i skandijevih klorida u eutektičkoj smjesi (tj. Mješavini koja ima najniže moguće talište s tim komponentama). Skandium se danas proizvodi uglavnom kao nusproizvod ekstrakcije urana iz minerala davidita, koji sadrži oko 0,02 posto skandijevog oksida. Skandija postoji u dva alotropska (strukturna) oblika. Α-faza je šesterokutno zatvorena s a = 3,3088 A i c = 5,2680 A pri sobnoj temperaturi. Β-faza je kubik centriran u tijelu, s procijenjenim a = 3,73 A na 1.337 ° C (2.439 ° F).
Razvijeno je samo nekoliko korištenja ovog neobičnog prijelaznog metala, uglavnom zbog ograničene dostupnosti i visokih troškova skandija. Njegova niska gustoća i visoka točka taljenja sugeriraju primjenu kao legirajući laki metali za vojne i visoke performanse. Glavne svrhe skandija su dodatak legurama na bazi aluminija za sportsku robu i metalne halogene žarulje visokog intenziteta. Kad je legiran aluminijom i legurama na bazi aluminija, skandija ograničava rast zrna visoke temperature.
Kemija skandija sličnija je onoj drugih rijetkozemaljskih elemenata oksidacijskog stanja +3 nego one aluminija ili titana. Međutim, neko je njegovo ponašanje atipično za rijetke zemlje zbog znatno manjeg ionskog radijusa (1,66 A za koordinacijski broj 12) u usporedbi sa prosjekom rijetke zemlje (1,82 A za koordinacijski broj 12). Iz tog razloga, ion Sc 3+ je relativno jaka kiselina i ima mnogo veću sklonost stvaranju složenih iona.
Svojstva elementa
| atomski broj | 21 |
|---|---|
| atomska težina | 44,95591 |
| talište | 1.541 ° C (2.806 ° F) |
| vrelište | 2.836 ° C (5.137 ° F) |
| specifična gravitacija | 2.989 (24 ° C ili 75 ° F) |
| oksidacijsko stanje | 3 |
| konfiguracija elektrona | [Ar] 3d 1 4s 2 |
