Skandium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Skandium
  [Ar] 3d1 4s2
45 Sc
21
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
↓ Periodická tabulka ↓
Scandium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
Obecné
Název, značka, číslo Skandium, Sc, 21
Cizojazyčné názvy lat. Scandium
Skupina, perioda, blok 3. skupina, 4. perioda, blok d
Chemická skupina Přechodné kovy
Koncentrace v zemské kůře 5 až 22 ppm
Koncentrace v mořské vodě 0,00004 mg/l
Vzhled Stříbřitě bílý, měkký a výrazně lehký kovov
Identifikace
Registrační číslo CAS
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost 44,9559
Atomový poloměr 162 pm
Kovalentní poloměr 170 pm
Van der Waalsův poloměr 211 pm
Iontový poloměr 81 pm
Elektronová konfigurace [Ar] 3d1 4s2
Oxidační čísla +III
Elektronegativita (Paulingova stupnice) 1,36
Ionizační energie
První 633,1 KJ/mol
Druhá 1235,0 KJ/mol
Třetí 2388 KJ/mol
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava Šesterečná
Molární objem 15,00×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota 2,985 g/cm3
Skupenství Pevné
Tvrdost 2,5
Tlak syté páry 100 Pa při 2006K
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost 15,8 W⋅m−1⋅K−1
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání 1540,85 (1814 K)
Teplota varu 2835,85 (3109 K)
Skupenské teplo tání 14,1 KJ/mol
Skupenské teplo varu 332,7 KJ/mol
Měrná tepelná kapacita 25,52 Jkg-1K-1
Elektromagnetické vlastnosti
Elektrická vodivost 1,77 × 106 S/m
Měrný elektrický odpor 562 nΩ·m
Standardní elektrodový potenciál -2,03 V
Magnetické chování Paramagnetický
Bezpečnost
R-věty R11
S-věty S16, S43
Izotopy
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P
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
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Vápník Sc Titan

Y
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]

  • 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]