Element chimic · pagină de referință

21Sc

Scandiu

Scandiu este elementul chimic cu numărul atomic 21 și simbolul Sc; se află în perioada 4, grupa 3, blocul d. Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Configurația electronică: [Ar] 3d1 4s2.

Număr atomic21

Masă atomică standard44.955907(4)

Grupă3

Perioadă4

Blocd

Configurație electronică[Ar] 3d1 4s2

Structură electronică

Ce îi determină chimia

Substratul d participă la chimia acestui element. Metalele de tranziție pot utiliza în legături electroni cu energii apropiate, de aceea stările de oxidare variabile, compușii de coordonație și comportamentul catalitic sunt frecvente în blocul d.

Configurația electronică [Ar] 3d1 4s2 trebuie analizată împreună cu starea de oxidare a compusului: îndepărtarea electronilor schimbă orbitalii d ocupați și poate modifica culoarea, magnetismul, legăturile și reactivitatea.

Forme chimice

Compuși, ioni și materiale

Formele chimice importante includ metalul și aliajele, oxizii, halogenurile și compușii de coordonație. Stările de oxidare variabile sunt frecvente deoarece electronii s și d au energii apropiate, iar liganzii din jurul ionului metalic pot modifica puternic culoarea, magnetismul și reactivitatea.

Comportament fizic

Stare și tranziții de fază

Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Densitatea indicată este 2.985 g/cm³. Punctul de topire este 1 814 K (1 541 °C). Punctul de fierbere este 3 109 K (2 836 °C). Presiunea, puritatea și structura cristalină pot modifica proprietățile fizice măsurate.

Răspândire și utilizări

Unde se găsește și cum este utilizat scandiu

În practică, acest element apare în domenii precum aliaje, iluminat și cercetare științifică.

În practică

Exemple de utilizări reale

Aliaje

Acest element este adăugat metalelor pentru a modifica rezistența mecanică, rezistența la coroziune, comportamentul la topire sau performanța la temperaturi ridicate.

Iluminat

Acest element este folosit deoarece atomii sau compușii săi interacționează cu lumina într-un mod util și reproductibil.

Cercetare științifică

Acest element este produs, izolat sau măsurat în principal pentru a testa tendințe atomice, nucleare și periodice, nu pentru utilizare comercială în cantități mari.

Poziție în tabelul periodic

Ce ne spun elementele vecine

Scandiu se află în perioada 4 și grupa 3. În vecinătatea prezentată aici, în aceeași perioadă, la stânga și la dreapta se află calciu și titan; în aceeași grupă, imediat dedesubt se află ytriu. Aceste poziții permit compararea dimensiunii atomice, energiei de ionizare și comportamentului de legare cu elementele apropiate.

Date de referință

Proprietăți fizice și atomice

Clasificaremetal de tranziție

Stare la temperatura camereisolid

Straturi electronice2 · 8 · 9 · 2

Densitate2.985 g/cm³

Punct de topire1 814 K (1 541 °C)

Punct de fierbere3 109 K (2 836 °C)

Electronegativitate Pauling1.36

Prima energie de ionizare633.1 kJ/mol

Afinitate electronică18 kJ/mol

Valorile descriu elementul sau atomul neutru, după caz. Datele fizice pot depinde de alotrop, presiune și condițiile de măsurare.

Istorie

Descoperire și identificare

Descoperirea elementului este asociată cu Lars Fredrik Nilson. Recunoașterea elementului, izolarea unei probe pure și atribuirea numărului atomic modern nu au avut neapărat loc în același moment.

Izotopi și masă atomică

Cum influențează compoziția izotopică valorile

Masa atomică standard este 44.955907(4). Această valoare se referă la compoziția izotopică a materialului terestru natural, nu la masa unui anumit atom.

Acest element are cel puțin un izotop stabil. Izotopii diferiți au același număr de protoni și, prin urmare, aceeași identitate chimică, dar numere diferite de neutroni și mase atomice diferite.

Siguranță

Manipulare și expunere

Riscurile asociate acestui element depind de forma chimică, doză și calea de expunere. Elementul pur, ionii și compușii săi pot avea efecte biologice și de mediu foarte diferite, de aceea trebuie consultate datele de siguranță pentru substanța manipulată efectiv.