Det periodiske system›Grundstoffer›Scandium

Grundstof · referenceark

21Sc

Scandium

Scandium (Sc) er grundstof 21, et overgangsmetal i gruppe 3, periode 4 og d-blokken. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d1 4s2 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer21

Standardatomvægt44.955907(4)

Gruppe3

Periode4

Blokd

Elektronkonfiguration[Ar] 3d1 4s2

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

I overgangsmetaller ligger energierne for d- og s-elektroner tæt. Det gør flere oxidationstrin, komplekse ioner, magnetiske egenskaber og katalytisk aktivitet mulige.

For scandium skal konfigurationen [Ar] 3d1 4s2 læses sammen med oxidationstrinnet. Når elektroner fjernes eller deles, ændres d-orbitalernes besættelse, hvilket kan påvirke farve, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oxidationstrin er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger tæt i energi; ligander kan påvirke farve, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 2.985 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 1 814 K (1 541 °C). Kogepunktet er angivet til 3 109 K (2 836 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor scandium findes og bruges

I praksis møder man scandium blandt andet i sammenhænge som legeringer, belysning og videnskabelig forskning.

I praksis

Konkrete anvendelser

Legeringer

Scandium spiller en rolle i legeringer. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Belysning

Scandium spiller en rolle i belysning. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Videnskabelig forskning

Scandium spiller en rolle i videnskabelig forskning. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Scandium ligger i periode 4, gruppe 3 og d-blokken. Det viste nabolag omfatter blandt andet Magnesium, Calcium, Titan, Strontium. Sammenligning med disse grundstoffer gør det lettere at følge tendenser i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationovergangsmetal

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 9 · 2

Massefylde2.985 g/cm³

Smeltepunkt1 814 K (1 541 °C)

Kogepunkt3 109 K (2 836 °C)

Pauling-elektronegativitet1.36

Første ioniseringsenergi633.1 kJ/mol

Elektronaffinitet18 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af scandium forbindes i denne historiske registrering med Lars Fredrik Nilson. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 44.955907(4). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Scandium har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved scandium afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.