Хімічний елемент · довідкова сторінка

21Sc

Скандій

Скандій (Sc) — хімічний елемент з атомним номером 21. Він розташований у періоді 4, групі 3, d-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент.

Атомний номер21

Стандартна атомна маса44.955907(4)

Група3

Період4

Блокd

Електронна конфігурація[Ar] 3d1 4s2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Скандій» належить до d-блоку. Близькі енергії s- і d-електронів дають змогу реалізувати кілька ступенів окиснення та різноманітну координаційну хімію.

Конфігурацію [Ar] 3d1 4s2 важливо розглядати разом зі ступенем окиснення: заповнення d-орбіталей впливає на колір, магнетизм, тип зв’язків і реакційну здатність.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Важливі хімічні форми елемента «Скандій» включають металевий стан і сплави, оксиди, галогеніди та координаційні сполуки. Кілька ступенів окиснення пов’язані, зокрема, з близькими енергіями s- і d-електронів.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 2.985 g/cm³. Температура плавлення: 1 814 K (1 541 °C). Температура кипіння: 3 109 K (2 836 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Скандій?

На практиці елемент «Скандій» або його сполуки використовують у таких напрямах: Сплави, Освітлення та Наукові дослідження. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Сплави

Елемент «Скандій» додають до деяких сплавів, щоб змінити міцність, корозійну стійкість, жаростійкість або інші властивості матеріалу.

Освітлення

Елемент «Скандій» та його сполуки взаємодіють зі світлом так, що це можна використовувати для генерації, перетворення, передавання або керування випромінюванням.

Наукові дослідження

Елемент «Скандій» використовують у дослідженнях, коли важливі його атомні, ядерні, хімічні або спектроскопічні властивості.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Скандій» розташований у періоді 4, групі 3 та d-блоці; класифікація: перехідний метал. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціяперехідний метал

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 8 · 9 · 2

Густина2.985 g/cm³

Температура плавлення1 814 K (1 541 °C)

Температура кипіння3 109 K (2 836 °C)

Електронегативність за Полінгом1.36

Перша енергія йонізації633.1 kJ/mol

Спорідненість до електрона18 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Скандій» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 21.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартна атомна маса дорівнює 44.955907(4). Це не маса одного конкретного атома, а зважене середнє, що відповідає типовому ізотопному складу природної речовини.

Елемент «Скандій» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Скандій» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.