Skandium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání



Sc

Y

VápníkSkandiumTitan

[Ar] 3d1 4s2

45 Sc
21
↓Periodická tabulka prvků↓
Obecné
Název (lat.), značka, číslo Skandium (Skandium), Sc , 21
Registrační číslo CAS 7440-20-2
Umístění v PSP 3 skupina,

4. perioda, blok d

Char. skupina Přechodné kovy
Hmotnostní zlomekzem. kůře 5 až 22 ppm
Konc. v mořské vodě 0,00004 mg/l
Počet přírodních izotopů 1
Vzhled Stříbřitě bílý, měkký a výrazně lehký kovov
Skandium
[[Soubor:|255px|Emisní spektrum]]
Atomové vlastnosti
Rel. at. hmotnost 44,9559
Atomový poloměr 162 pm
Kovalentní poloměr 170 pm
van der Waalsův poloměr 211 pm
Elektronová konfigurace [Ar] 3d1 4s2
Elektronů v hladinách 2, 8, 9, 2
Oxidační číslo +III
Fyzikální vlastnosti
Skupenství Pevné
Krystalová struktura Šesterečná
Hustota 2,985 g/cm3
Kritická hustota {{{kritická hustota}}} g cm−3
Tvrdost 2,5 (Mohsova stupnice)
Magnetické chování Diamagnetický
Měrná magnetická susceptibilita {{{magnetická susceptibilita}}}
Teplota tání 1540,85 °C (1814 K)
Teplota varu 2835,85 °C (3109 K)
Kritická teplota {{{kritická teplota c}}} °C ({{{kritická teplota k}}} K)
Teplota trojného bodu {{{teplota trojného bodu c}}} °C ({{{teplota trojného bodu k}}} K)
Teplota přechodu do supravodivého stavu {{{teplota supravodivosti}}}
Teplota změny krystalové modifikace {{{teplota změny modifikace}}}
Tlak trojného bodu {{{tlak trojného bodu}}} kPa
Kritický tlak {{{kritický tlak}}} kPa
Molární objem 15,00 · 10−6 m3/mol
Dynamický viskozitní koeficient {{{dynamický viskozitní koef.}}}
Kinematický viskozitní koeficient {{{kinematický viskozitní koef.}}}
Tlak nasycené páry 100 Pa při 2006K
Rychlost zvuku m/s
Index lomu {{{index lomu}}}
Relativní permitivita {{{relativní permitivita}}}
Elektrická vodivost 1,77 × 106 S·m−1
Měrný elektrický odpor 562 nΩ·m
Teplotní součinitel el. odporu {{{součinitel elektrického odporu}}}
Tepelná vodivost 15,8 W·m−1·K−1
Povrchové napětí {{{povrchové napětí}}}
Termodynamické vlastnosti
Skupenské teplo tání 14,1 KJ/mol
Specifické teplo tání {{{spec. teplo tání}}}
Skupenské teplo varu 332,7 KJ/mol
Specifické teplo varu {{{spec. teplo varu}}}
Molární atomizační entalpie {{{molární atomizační entalpie}}}
Entalpie fázové přeměny modifikace {{{entalpie fázové přeměny modifikace}}}
absolutní entropie {{{absolutní entropie}}}
Měrná tepelná kapacita 25,52 Jkg-1K-1
Molární tepelná kapacita {{{molární tepelná kapacita}}}
Spalné teplo na m³
Spalné teplo na kg
Různé
Van der Waalsovy konstanty {{{van der Waalsovy konstanty}}}
Teplotní součinitel délkové roztažnosti {{{součinitel délkové roztažnosti}}}
Redoxní potenciál -2,03 V
Elektronegativita 1,36 (Paulingova stupnice)
Ionizační energie 1: 633,1 KJ/mol
2: 1235,0 KJ/mol
3: 2388 KJ/mol
Iontový poloměr 81 pm
Izotopy
izo výskyt t1/2 rozpad en. MeV prod.
44Sc umělý 58,61 hod ε 44Ca
γ 1,1 44Ca
45Sc 100% je stabilní s 24 neutrony
46Sc umělý 83,79 dne β 0,3569 46Ti
γ 0,889 46Ti
47Sc umělý 3,3492 dne β 0,44 47Ti
γ 1,159 47Ti
48Sc umělý 46,67 hod β 0,661 48Ti
γ 0,9 48Ti
Bezpečnost


R-věty R11
S-věty S16, S43
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP.
Skandium ve zkumavce

Skandium (chemická značka Sc, latinsky Scandium) je silně elektropozitivní, stříbřitě bílý, měkký kov. Oxidační stav skandia ve většině sloučenin je +3. Průmyslové uplatnění skandia je poměrně malé, hlavní využití nachází při výrobě světelných zdrojů.

Historie objevu[editovat | editovat zdroj]

Skandium patří mezi prvky, jejichž existenci předpověděl ruský chemik a tvůrce periodické tabulky prvků Dmitrij Ivanovič Mendělejev. Roku 1869 publikoval článek o předkládaných vlastnostech doposud neobjeveného prvku, který naznal ekabor.

Objev skandia učinil švédský chemik Lars Fredrick Nilson roku 1879 pomocí spektrální analýzy, když ve spektru směsi prvků vzácných zemin z minerálů euxtenitu a gadolinitu objevil doposud neznámé spekrální linie. Rozkladem těchto minerálů a chemickým dělením vzniklé směsi se mu podařilo získat 2 g vysoce čistého oxidu skanditého (Sc2O3).

Čisté kovové elementární skandium bylo připraveno až roku 1937 elektrolýzou taveniny směsi draslíku, lithia a chloridu skanditého ScCl3 při teplotě 700 - 800 °C na wolframové elektrodě.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

kovové skandium

Skandium je stříbřitě bílý, měkký a výrazně lehký kovový prvek, podobný svými vlastnostmi hliníku, titanu a lanthanoidům.

Chemicky je poměrně stálé, na vzduchu se pozvolna pokrývá vrstvičkou nažloutlého oxidu, který jej chrání před další korozí. Je odolné proti působení vlhkosti a vody, stejně tak odolává působení oxidačních kyselin.

Výskyt[editovat | editovat zdroj]

Skandium se vyskytuje v přírodě v relativně velkém množství. Jeho průměrný obsah v zemské kůře se pohybuje v rozmezí 5–22 mg Sc/kg. V mořské vodě je jeho obsah značně nízký, přibližně 0,000 04 mg/l. Ve vesmíru připadá jeden atom skandia přibližně na 1 miliardu atomů vodíku.

Přestože neexistují žádná velká ložiska rud s vysokým obsahem skandia, značné množství a se získává při zpracování uranových rud. Existuje pouze jeden nerost obsahující větší množství skandia – thortveitit Sc2Si2O7, jehož největší naleziště se nacházejí v Norsku.

Výroba a použití[editovat | editovat zdroj]

Jelikož nemá skandium žádný velký technický význam, vyrábí se pouze v malém množství. Z větší části se získává z odpadu při zpracování uranových rud, dalším zdrojem je thortveitit, který obsahuje 35–40 % oxidu skanditého.

Skandium se používá při výrobě vysoce intenzivních zdrojů světla, radioaktivní izotop 46Sc se používá při rafinaci ropy. Největší využití nachází ve slitinách s hliníkem, které se používají v leteckém průmyslu a při výrobě sportovního vybavení (kola, basebalové pálky, …). Používá se také jako konstrukční kov v kosmonautice.

Izotopy[editovat | editovat zdroj]

Přírodní skandium obsahuje pouze jeden stabilní izotop 45Sc. Dále je známo celkem 13 radioizotopů, z nichž nejstabilnější je 46Sc (poločas rozpadu = 83,79 dnů).

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Scandium ve Wikimedia Commons

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Jursík F.: Anorganická chemie nekovů. 1. vyd. 2002. ISBN 80-7080-504-8
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f