Скандий - Свойства на химичните елементи
Скандий (лат. Scandium), Sc, химичен елемент от III група на периодичната система на Менделеев; атомно число 21, атомна маса 44,9559; лек метал с характерен жълт блясък, който се появява при контакт на метала с въздуха. Известен е един естествен стабилен изотоп, 45 Sc. От изкуствените радиоактивни изотопи най-важен е 46 Sc с полуживот 84 дни. Скандий е предсказан от Д. И. Менделеев през 1870 г. и е изолиран през 1879 г. от Л. Ф.
Физически свойства на скандия. Скандийът съществува в две кристални модификации: α и β; при обикновена температура α-модификацията с шестоъгълна решетка (a = 3.3080 Å и c = 5.2653 Å) е стабилна, над 1350 ° C - β-модификацията с кубична телесно-центрирана решетка. Плътността на скандия в α-формата при 25 ° C е 3.020 g/cm 3, атомният радиус е 1.64 Å, йонният радиус е 0.75 Å, (tm 1539 ° C, точка на кипене 2700 ° C, летлив над 1600 ° В. При 25 ° C специфична топлина 25,158 kJ/(kg · K) [6,01 kcal/(g · ° С)], специфично електрическо съпротивление (54-70,7) · 10 -6 ohm · cm; Скандият е слаб парамагнит, неговата атомна магнитна възприемчивост 236 · 10 -6 (20 ° C). Скандият е мек метал, в чисто състояние може лесно да се обработва - коване, валцуване, щамповане.
Химични свойства на скандия. Sc е първият преходен елемент с един 3d електрон; конфигурацията на външните електрони на атома е 3d 1 4s 2. По химично поведение е подобно на други преходни елементи в степента на окисление +3 (например Ti 3+, Fe 3+, Mn 3+), елементи на подгрупата Al, Be, както и елементи на подгрупата итрий, заедно с които понякога се споменава като редкоземни елементи ... Във въздуха той е покрит със защитен оксиден филм с дебелина до 600 Å; забележимо окисляване започва при 250 ° C. При взаимодействие с водород (450 ° C) се образува ScH2 хидрид, с азот (600-800 ° C) - ScN нитрид, с халогени (400-600 ° C) - съединения от типа ScCl3; Скандийът реагира и с бор и силиций при температури над 1000 ° С. Металът лесно се разтваря в солна, азотна и сярна киселини (с намаляване на концентрацията на киселина скоростта на разтваряне на Скандий пада рязко и той не реагира с 0,001 N разтвори). Солите на солната, сярната, азотната, тиоциановата и оцетната киселини са лесно разтворими във вода, докато солите на фосфорната, оксаловата и флуорната киселини са слабо разтворими; Ацетилацетонатът и неговите флуорни производни имат известна променливост. Разредените разтвори на NaOH (10%) и смес от концентриран HNO3 и HF (1: 1) практически не влияят на скандия. Във водата скандиевите съединения са силно хидролизирани, за да образуват основни соли. Йоните Sc 3+ са склонни към полимеризация, образуването на сложни йони от различен тип, чийто състав зависи от естеството на аниона и рН на средата, например Sc (CO3) 2 -, Sc (SO4) 3 3-. Основните соли в разтвор лесно се трансформират в аморфен хидроксид.