Скандий
From Wikipedia, the free encyclopedia
Скандий (лат. Scandіum; Sc) — элементтердің периодтық жүйесінің ІІІ тобындағы химиялық элемент. Бір тұрақты табиғи изотопы 45Sc бар. Радиоактивті изотоптары жасанды жолмен алынған. Д.И. Менделеев алдын ала болжаған элемент (1870). С-ді 1879 ж. швед химигі Л.Ф. Нильсон (1840 — 99) алғаш рет Скандинавиядан табылған гадолонит пен эвксенит минералдарынан бөліп алған, сондықтан элемент “Cкандий” деп аталды. Табиғатта тау жыныстарының құрамында кездеседі. Жер қыртысындағы нағыз шашыранды элемент.
| |||||||||||||||
Жай заттың сыртқы бейнесі | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Орташа жұмсақ, жеңіл сирек кездесетін күміс түсті металл, сары реңкпен
| |||||||||||||||
Атом қасиеті | |||||||||||||||
Атауы, символ, нөмірі |
Скандий, 21 | ||||||||||||||
Топ типі | |||||||||||||||
Топ, период, блок |
3, 4, d | ||||||||||||||
Атомдық масса (молярлық масса) | |||||||||||||||
Электрондық конфигурация |
[Ar] 3d1 4s2 | ||||||||||||||
Қабықшалар бойынша электрондар |
2, 8, 9, 2 | ||||||||||||||
Атом радиусы |
162 пм | ||||||||||||||
Химиялық қасиеттері | |||||||||||||||
Ковалентті радиус |
144 пм | ||||||||||||||
Ван-дер-Ваальс радиусы |
211 пм | ||||||||||||||
Ион радиусы |
(+3e) 72,3 пм | ||||||||||||||
Электртерістілігі |
1,36 (Полинг шкаласы) | ||||||||||||||
Электродты потенциал |
0 | ||||||||||||||
Тотығу дәрежелері |
3 | ||||||||||||||
Иондалу энергиясы |
1-ші: 633.1 кДж/моль (эВ)
| ||||||||||||||
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері | |||||||||||||||
Термодинамикалық фаза | |||||||||||||||
Тығыздық (қ.ж.) |
2,99 г/см³ | ||||||||||||||
Балқу температурасы |
1 814 K | ||||||||||||||
Қайнау температурасы |
3 110 K | ||||||||||||||
Балқу жылуы |
15,8 кДж/моль | ||||||||||||||
Булану жылуы |
332,7 кДж/моль | ||||||||||||||
Молярлық жылусыйымдылық |
25,51 Дж/(K·моль) | ||||||||||||||
Молярлық көлем | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Жай заттың кристаллдық торы | |||||||||||||||
Тор құрылымы |
алтыбұрышты (α-Sc) | ||||||||||||||
Тор параметрлері |
a=3,309 c=5,268 (α-Sc) Å | ||||||||||||||
c/a қатынас |
1,592 | ||||||||||||||
Басқа да қасиеттері | |||||||||||||||
Жылуөткізгіштік |
(300 K) 15,8 Вт/(м·К) | ||||||||||||||
Юнг модульі |
74.4 ГПа | ||||||||||||||
Пуассон коэффициенті |
0.279 | ||||||||||||||
Бринеллий қаттылығы |
736–1200 МПа | ||||||||||||||
CAS нөмірі |
7440-20-2 |
Маңызды минералдары тортвейтит, истеретит. Скандийдің кристалдық торы гексагоналды (Sc, 1336оС-қа дейін) және көлемді центрленген кубтық (Sc). Кесек Cкандий жұмсақ, сарғыш реңді, күмістей жылтыр, ақ металл; тығызд. 3,020 г/см3, балқу t 1541оС, қайнау t 2831оС, әлсіз парамагнетик. Ауада оңай жанып, оксид пленкасын (Sc2O3) түзеді. Тотығу дәрежелері +3, кейде +2, сумен, сұйытылған сілті ерітінділерімен әрекеттеспейді.
Cұйытылған HCl, H2SO4, HNO3 ерітінділерімен, 450оС-та сутекпен, ал 400 — 600оС-та галогендермен әрекеттеседі. Металдармен қатты ерітінділер және интерметалидтер түзеді. Cкандийді алу үшін хлоридін немесе фторидін арнаулы пештерде терм. әдіспен тотықсыздандырып, соңынан терең вакуумда (10–6 сынап бағанасы мм, 1700оС) буландырады. Cкандийсирек ұшырасатын, әрі қымбат элемент болғандықтан аз қолданылады.
Химиялық және физикалық қасиеттері бойынша иттрий, лантан және лантаноидтар скандиясына жақын. Скандийдің барлық табиғи қосылыстарында, сондай-ақ оның аналогтары алюминий, иттрий, лантан сияқты үшке тең оң валенттілік танытады, сондықтан тотығу-қалпына келтіру процестеріне ол қатыспайды. Скандий шашыраңқы элемент болып табылады және көптеген минералдардың құрамына кіреді. Өзіндік скандиевых минералдардың белгілі 2: тортвейтит (Sc, Y)2 Si2O7 (Sc2O3 53,5% - ға дейін) және стерреттит (кольбекит Sc[PO4]·2H2O (Sc2O3 39,2 %). Салыстырмалы түрде аз концентрациялар шамамен 100 минералдарда табылды.