סגסוגות
סקנדיום מתווסף למתכות או לסגסוגות כדי לשנות חוזק, עמידות בפני קורוזיה, התנהגות בהתכה או ביצועים בטמפרטורות גבוהות.
Mendeleev
הטבלה המחזורית
כל היסודות
עבריתHE⌄
שפות
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
יסוד כימי · דף עיון
21Sc
סקנדיום
סקנדיום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 21 וסמלו Sc. הוא נמצא במחזור 4, קבוצה 3 ובבלוק d. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Ar] 3d1 4s2.
מספר אטומי21
משקל אטומי תקני44.955907(4)
קבוצה3
מחזור4
בלוקd
תצורת אלקטרונים[Ar] 3d1 4s2
מבנה אלקטרוני
מה קובע את הכימיה שלו?
אכלוס תת-הרמה d משפיע ישירות על הכימיה של סקנדיום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.
תצורת האלקטרונים של סקנדיום היא [Ar] 3d1 4s2. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.
צורות כימיות
תרכובות, יונים וחומרים
הצורות הכימיות החשובות של סקנדיום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.
התנהגות פיזיקלית
מצב ושינויי פאזה
המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 2.985 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 814 K (1 541 °C). נקודת הרתיחה היא 3 109 K (2 836 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.
הימצאות ושימושים
איפה נמצא סקנדיום וכיצד משתמשים בו?
בפועל, סקנדיום מופיע ביישומים כגון סגסוגות, תאורה ומחקר מדעי. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.
בפועל
דוגמאות לשימושים ממשיים
תאורה
בתחום תאורה, סקנדיום או תרכובות שלו מסייעים לשלוט בבליעה, בפליטה, בשבירה או בהחזרה של אור בטווחי אורכי גל מוגדרים.
מחקר מדעי
סקנדיום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.
מיקום מחזורי
מה מספרים היסודות השכנים?
סקנדיום נמצא במחזור 4 ובקבוצה 3. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: מגנזיום; סידן; טיטניום; סטרונציום; איטריום; זירקוניום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.
נתוני ייחוס
תכונות פיזיקליות ואטומיות
סיווגמתכת מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 9 · 2
צפיפות2.985 g/cm³
נקודת התכה1 814 K (1 541 °C)
נקודת רתיחה3 109 K (2 836 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.36
אנרגיית יינון ראשונה633.1 kJ/mol
זיקה אלקטרונית18 kJ/mol
הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.
היסטוריה
גילוי וזיהוי
גילוי סקנדיום מזוהה עם עבודתו של לארס פרדריק נילסון. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.
איזוטופים ומשקל אטומי
כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?
המשקל האטומי התקני הרשום של סקנדיום הוא 44.955907(4). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.
לסקנדיום יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.
בטיחות
טיפול וחשיפה
הסכנות הקשורות לסקנדיום תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.