Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

21Sc

Σκάνδιο

Το στοιχείο «Σκάνδιο» έχει ατομικό αριθμό 21 και σύμβολο Sc. Βρίσκεται στην περίοδο 4, στην ομάδα 3 και στον τομέα d. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Ar] 3d1 4s2.

Ατομικός αριθμός21

Σχετική ατομική μάζα44.955907(4)

Ομάδα3

Περίοδος4

Τομέαςd

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Ar] 3d1 4s2

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Σκάνδιο» ανήκει στα στοιχεία του d-τομέα. Τα ηλεκτρόνια d και s έχουν κοντινές ενέργειες, γι’ αυτό είναι δυνατές διαφορετικές βαθμίδες οξείδωσης και ποικιλία ενώσεων συναρμογής.

Η ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Ar] 3d1 4s2 πρέπει να εξετάζεται μαζί με τη βαθμίδα οξείδωσης. Όταν αφαιρούνται ηλεκτρόνια, αλλάζουν η κατοχή των τροχιακών d, το χρώμα, ο μαγνητισμός και η χημική δραστικότητα.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Το στοιχείο «Σκάνδιο» σχηματίζει ενώσεις των οποίων οι ιδιότητες εξαρτώνται από τη βαθμίδα οξείδωσης και τον τύπο δεσμού. Ανάλογα με τη θέση του στον περιοδικό πίνακα, σημαντικές οικογένειες μπορεί να είναι οξείδια, αλογονίδια, υδρίδια, άλατα ή ενώσεις συναρμογής.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 2.985 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 1 814 K (1 541 °C). Το σημείο βρασμού είναι 3 109 K (2 836 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Σκάνδιο

Στη Γη, το στοιχείο «Σκάνδιο» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Κράματα, Φωτισμός και Επιστημονική έρευνα.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Κράματα

Το στοιχείο «Σκάνδιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Κράματα», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Φωτισμός

Το στοιχείο «Σκάνδιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Φωτισμός», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Επιστημονική έρευνα

Το στοιχείο «Σκάνδιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Επιστημονική έρευνα», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Σκάνδιο» βρίσκεται στην περίοδο 4 και στην ομάδα 3. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαμέταλλο μετάπτωσης

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 9 · 2

Πυκνότητα2.985 g/cm³

Σημείο τήξης1 814 K (1 541 °C)

Σημείο βρασμού3 109 K (2 836 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.36

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού633.1 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια18 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Η ανακάλυψη του στοιχείου «Σκάνδιο» συνδέεται με Lars Fredrik Nilson. Η αναγνώριση του στοιχείου, η απομόνωση καθαρού δείγματος και η απόδοση του σύγχρονου ατομικού αριθμού δεν συνέβησαν απαραίτητα την ίδια στιγμή.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα αναφοράς είναι 44.955907(4). Η τιμή αφορά τη συνήθη ισοτοπική σύσταση φυσικού γήινου υλικού και όχι τη μάζα ενός συγκεκριμένου ατόμου.

Το στοιχείο «Σκάνδιο» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Σκάνδιο» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.