Cheminis elementas · informacinis puslapis

21Sc

Skandis

Skandis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 21, o simbolis Sc; jis yra 4 periode, 3 grupėje ir d bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Ar] 3d1 4s2.

Atominis skaičius21

Standartinė atominė masė44.955907(4)

Grupė3

Periodas4

Blokasd

Elektronų konfigūracija[Ar] 3d1 4s2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

Šio elemento chemijoje dalyvauja d posluoksnis. Pereinamieji metalai ryšiuose gali naudoti panašios energijos elektronus, todėl d bloke dažni įvairūs oksidacijos laipsniai, koordinaciniai junginiai ir katalizinės savybės.

Elektronų konfigūraciją [Ar] 3d1 4s2 reikia vertinti kartu su junginio oksidacijos laipsniu: pašalinus elektronus keičiasi užpildytos d orbitalės, todėl gali kisti spalva, magnetizmas, ryšiai ir reaktyvumas.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Svarbios šio elemento cheminės formos yra metalas ir lydiniai, oksidai, halogenidai bei koordinaciniai junginiai. Įvairūs oksidacijos laipsniai dažni, nes s ir d elektronų energijos panašios, o ligandai aplink metalo joną gali stipriai keisti spalvą, magnetizmą ir reaktyvumą.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 2.985 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 814 K (1 541 °C). Virimo temperatūra yra 3 109 K (2 836 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas skandis

Praktikoje šis elementas sutinkamas tokiose srityse kaip lydiniai, apšvietimas ir moksliniai tyrimai.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Lydiniai

Skandis dedamas į metalus, kad būtų pakeistas stiprumas, atsparumas korozijai, lydymosi elgsena ar savybės aukštoje temperatūroje.

Apšvietimas

Skandis naudojamas todėl, kad šio elemento atomai ar junginiai su šviesa sąveikauja naudingu ir atkuriamu būdu.

Moksliniai tyrimai

Skandis daugiausia gaminamas, išskiriamas ar matuojamas atominių, branduolinių ir periodinių dėsningumų tyrimams, o ne masinei komercinei paskirčiai.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Skandis yra 4 periode ir 3 grupėje. Čia parodytoje aplinkoje: Tame pačiame periode kairėje ir dešinėje yra kalcis ir titanas; toje pačioje grupėje tiesiai apačioje yra itris. Šios pozicijos leidžia su gretimais elementais palyginti atomo dydį, jonizacijos energiją ir cheminio ryšio pobūdį.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijapereinamasis metalas

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 9 · 2

Tankis2.985 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 814 K (1 541 °C)

Virimo temperatūra3 109 K (2 836 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą1.36

Pirmoji jonizacijos energija633.1 kJ/mol

Elektronų giminingumas18 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Lars Fredrik Nilson. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė yra 44.955907(4). Ši vertė apibūdina natūralios Žemės medžiagos izotopinę sudėtį, o ne vieno konkretaus atomo masę.

Skandis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.