Scandium (Sc), chemický prvok, kov vzácnych zemín skupiny 3 periodickej tabuľky.
Scandium je strieborne biely, mierne mäkký kov. To je pomerne stabilná na vzduchu, ale pomaly zmení farbu z striebristý biely až žltkastý vzhľad, pretože tvorenie Sc 2 O 3, oxidu na povrchu. Kov sa pomaly rozpúšťa v zriedených kyselinách - s výnimkou kyseliny fluorovodíkovej (HF), v ktorej ochranná vrstva fluoridu bráni ďalšej reakcii. Škandium je paramagnetické od 0 K (-273 ° C alebo -460 ° F) do teploty topenia (1 541 ° C alebo 2 806 ° F). Supravodič sa stáva pri -273,1 ° C (-459,6 ° F) pri tlakoch presahujúcich 186 kilobarov.
Potom, čo ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendelejev v roku 1871 predpovedal existenciu tohto prvku, predbežne ho nazval ekaborón, švédsky chemik Lars Fredrik Nilson v roku 1879 objavil jeho oxid, škandiu, minerály vzácnych zemín gadolinit a euxenit a švédsky chemik Per Teodor Cleve neskôr v roku 1879 identifikoval škandium ako hypotetický ekaborón. Škandium sa vyskytuje v malom pomere, spravidla menej ako 0,2%, v mnohých ťažkých lanthanidových rudách a v mnohých cínových, uránových a volfrámových rudách. Thortveitit (skandiumsilikát) je jediný minerál obsahujúci veľké množstvo skandia, asi 34 percent, ale tento minerál je, žiaľ, pomerne zriedkavý a nie je dôležitým zdrojom skandia. Kozmické množstvo škandia je pomerne vysoké. Aj keď ide iba o 50. najpočetnejší prvok na Zemi (jeho hojnosť je podobná ako u berýlia), ide o 23. najhojnejší prvok na Slnku.
V prírode existuje skandium vo forme jedného stabilného izotopu, skandia-45. Z 25 (okrem jadrových izomérov) rádioaktívnych izotopov s hmotnosťou v rozmedzí 36 až 61 je najstabilnejším škandium-46 (polčas 83,79 dní) a najmenej stabilné je škandium-39 (polčas menej ako 300 nanosekúnd).).
Škandium sa oddeľuje od ostatných vzácnych zemín zrážaním nerozpustného síranu skandia draselného alebo extrakciou tiokyanátu skandia dietyléterom. Samotný kov bol prvýkrát pripravený v roku 1938 elektrolýzou chloridov draslíka, lítia a skandia v eutektickej zmesi (tj zmes s najnižšou možnou teplotou topenia s týmito zložkami). Scandium sa v súčasnosti vyrába väčšinou ako vedľajší produkt extrakcie uránu z minerálneho daviditu, ktorý obsahuje asi 0,02% oxidu skandia. Scandium existuje v dvoch alotrópnych (štrukturálnych) formách. A-fáza je tesne naplnená hexagonálnou s a = 3,3088 Á a c = 5,2680 Á pri izbovej teplote. P-fáza je kubická kubická na telo s odhadom a = 3,73 Á pri 1 337 ° C (2 439 ° F).
Bolo vyvinutých iba niekoľko použití tohto neobvyklého prechodného kovu, hlavne kvôli obmedzenej dostupnosti a vysokým nákladom škandia. Jeho nízka hustota a vysoká teplota topenia naznačujú použitie ako legovacie činidlo pre ľahké kovy pre vojenské a vysokovýkonné aplikácie. Hlavné použitie skandia je ako zliatinová prísada do zliatin na báze hliníka pre športové potreby a halogenidové výbojky s vysokou intenzitou. Keď je škandium legované s hliníkom a zliatinami na báze hliníka, obmedzuje rast zrna pri vysokej teplote.
Chémia skandia má bližšiu podobnosť ako ostatné oxidačné prvky +3 vzácnych zemín ako oxidácia hliníka alebo titánu. Niektoré z jeho správania sú však pre vzácne zeminy atypické z dôvodu výrazne menšieho iónového polomeru (1,66 Á pre koordinačné číslo 12) v porovnaní s priemerom vzácnych zemín (1,82 Á pre koordinačné číslo 12). Z tohto dôvodu je ión Sc 3+ relatívne silná kyselina a má oveľa väčšiu tendenciu tvoriť komplexné ióny.
Vlastnosti prvku
| atómové číslo | 21 |
|---|---|
| atómová hmotnosť | 44,95591 |
| bod topenia | 1 411 ° C (2 806 ° F) |
| bod varu | 2 836 ° C (5 137 ° F) |
| merná hmotnosť | 2,989 (24 ° C alebo 75 ° F) |
| oxidačný stav | +3 |
| elektrónová konfigurácia | [Ar] 3d 1 4s 2 |
![Adamov rebrový film od Cukora [1949]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/1/adamquots-rib-film-cukor-1949.jpg "Adamov rebrový film od Cukora [1949]")