Kemijski element · referentna stranica

21Sc

Skandij

Skandij je kemijski element s atomskim brojem 21 (Sc), smješten u 4. periodi, 3. skupini i bloku d. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Ar] 3d1 4s2.

Atomski broj21

Standardna atomska masa44.955907(4)

Skupina3

Perioda4

Blokd

Elektronska konfiguracija[Ar] 3d1 4s2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Kod prijelaznih elemenata u kemiji sudjeluju elektroni vanjske s-ljuske i obližnjih d-orbitala. To omogućuje više oksidacijskih stanja, stvaranje kompleksa te raznolika magnetska i katalitička svojstva.

Elektronska konfiguracija atoma je [Ar] 3d1 4s2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Element može imati više oksidacijskih stanja te tvoriti okside, halogenide, soli i koordinacijske komplekse. Njihova stabilnost ovisi o elektronskoj strukturi i reakcijskim uvjetima.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 2.985 g/cm³. Talište je 1 814 K (1 541 °C). Vrelište je 3 109 K (2 836 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Legure, Rasvjeta i Znanstvena istraživanja.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Legure

Skandij se u ovoj primjeni pojavljuje kao sastojak metala ili legure, gdje utječe na mehanička svojstva, otpornost na koroziju, ponašanje pri povišenoj temperaturi ili obradivost materijala.

Rasvjeta

Skandij ili njegovi spojevi ovdje su važni zbog optičkih, svjetlosnih, mehaničkih ili keramičkih svojstava. Mogu utjecati na boju, prozirnost, emisiju svjetlosti, lom ili čvrstoću materijala.

Znanstvena istraživanja

Skandij se na ovom području primjenjuje zbog kombinacije svojih fizikalnih i kemijskih svojstava. Konkretna uloga ovisi o obliku elementa, čistoći i zahtjevima pojedine primjene.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 4. periodi i 3. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Magnezij, Kalcij, Skandij, Titanij, Stroncij, Itrij. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjeprijelazni metal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 9 · 2

Gustoća2.985 g/cm³

Talište1 814 K (1 541 °C)

Vrelište3 109 K (2 836 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.36

Prva energija ionizacije633.1 kJ/mol

Elektronski afinitet18 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Skandij u izvornoj se bilješci navodi ime Lars Fredrik Nilson. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 44.955907(4). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Skandij ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.