Скандий (Sc)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
44,955908 uЭлектронная конфигурация
[Ar] 4s2 3d1Температура плавления
1540,85 °CТемпература кипения
2835,85 °CПлотность
2990 kg/m³Степени окисления
0, +1, +2, +3Электроотрицательность (по Полингу)
1,36Энергия ионизации (1-я)
6,56149 eVГод открытия
1879Атомный радиус
160 pmПодробные сведения
Скандий — лёгкий переходный металл, химия которого определяется степенью окисления +3. Он химически сходен с иттрием и лантаноидами, но малый ионный радиус обусловливает некоторые отличия в координационном поведении. Элемент широко рассеян в минералах и редко встречается в богатых, легко обрабатываемых рудах. Его технологическая значимость сосредоточена в специальных алюминиевых сплавах, высокоинтенсивном освещении и исследовательских материалах, а не в крупнотоннажном использовании металла.
Скандий — серебристо-белый металл, который при контакте с воздухом приобретает слегка желтоватый или розоватый оттенок. Относительно мягкий элемент, скандий больше похож на иттрий и редкоземельные металлы, чем на алюминий или титан.
Это очень лёгкий металл, и он имеет значительно более высокую температуру плавления, чем алюминий, что представляет интерес для конструкторов космических аппаратов. На скандий не действует смесь HNO3 и 48% HF в соотношении 1:1.
Химически он является одним из щелочноземельных элементов; он легко образует в воздухе белую нитридную плёнку, реагирует с водой, горит жёлто-красным пламенем.
Название происходит от латинского scandia — Скандинавия, где был найден минерал. Он был открыт шведским химиком Ларсом-Фредриком Нильсоном в 1879 году в образце иттербия. В том же году шведский химик Пер Теодор Клеве доказал, что скандий — это предсказанный Менделеевым "эка-бор".
Скандий был открыт Ларсом Фредриком Нильсоном, шведским химиком, в 1879 году при попытке получить образец чистой иттербии из 10 килограммов минерала эвксенита ((Y, Ca, Er, La, Ce, U, Th)(Nb, Ta, Ti)2O6). Скандий можно получить из минералов тортвейтита ((Sc, Y)2Si2O7), баззита (Be3(Sc, Al)2Si6O18) и викиита, но обычно его получают как побочный продукт переработки урана. Металлический скандий впервые был получен в 1937 году, а первый фунт (0,45 килограмма) чистого скандия был получен в 1960 году. Скандий — мягкий, легкий металл, который может найти применение в аэрокосмической промышленности. При стоимости 270 долларов за грамм (122 500 долларов за фунт) скандий слишком дорог для широкого использования.
От латинского слова Scandia, Скандинавия. На основе периодической системы Менделеев предсказал существование экабора, который должен был иметь атомную массу между 40 у кальция и 48 у титана. Элемент был открыт Нильсоном в 1878 году в минералах эвксените и гадолините, которые тогда были найдены только в Скандинавии. Обработав 10 кг эвксенита и других остатков редкоземельных минералов, Нильсон смог приготовить около 2 г высокочистого оксида скандия. Позднее ученые указали, что скандий Нильсона тождественен экабору Менделеева.
Чистый скандий — мягкий серебристо-белый металл, который медленно тускнеет на воздухе, приобретая желтоватый или розоватый оттенок из-за поверхностного окисления. Он значительно менее плотен, чем большинство переходных металлов, и его можно резать или обрабатывать легче, чем тугоплавкие металлы.
Небольшие добавки скандия упрочняют алюминиевые сплавы и улучшают свариваемость, особенно в высокоэффективных аэрокосмических, спортивных и аддитивно изготовленных компонентах. Иодид скандия, ScI₃, использовался вместе с иодидом натрия, NaI, в металлогалогенных лампах для получения яркого спектра, близкого к солнечному. Соединения скандия также используются в исследованиях твёрдооксидных топливных элементов, керамики, катализаторов и оптических материалов. Радиоизотоп ⁴⁴Sc изучается для позитронно-эмиссионной томографии, но такое медицинское применение зависит от получения изотопа и радиохимической обработки, а не от металлического скандия в массе.
Сплавы скандия и алюминия используются в некоторых видах спортивного инвентаря, таких как алюминиевые бейсбольные биты, велосипедные рамы и клюшки для лакросса. Ожидается, что скандий-алюминиевые сплавы будут важны в производстве топливных элементов.
Учёные изучили лишь несколько соединений скандия. Около 20 килограммов (44 фунта) оксида скандия (Sc2O3), также известного как скандия, ежегодно используются в Соединённых Штатах для производства источников света высокой интенсивности. Иодид скандия (ScI3) добавляют в ртутные газоразрядные лампы, чтобы они излучали свет, близкий к солнечному.
Около 20 кг скандия (в виде Sc2O3) ежегодно используются в США для производства источников света высокой интенсивности. Радиоактивный изотоп 46Sc используется в качестве трассирующего агента в крекинг-установках нефтепереработки и т. д.
Иодид скандия, добавляемый в ртутные газоразрядные лампы, даёт высокоэффективный источник света, близкий к солнечному, что важно для цветного телевидения в помещениях или в ночное время.
Изотопы в биологии
Радиоактивный 46Sc используется как неадсорбируемый изотопный эталонный материал для определения перевариваемости, всасывания в кишечнике и мест секреции питательных веществ, связанных с остатками корма у жвачных животных (животных, которые многократно пережевывают пищу в течение длительного времени) [190] J. K. Miller, W. F. Byrne. J. Nutr.100, 1287 (1970)..
Изотопы в науках о Земле и планетах
Радиоактивный изотоп 46Sc использовался для мечения осадков, чтобы определить транспортировку осадков потоком воды в реках, эстуариях, гаванях и морях. Период полураспада 46Sc составляет около 84 дней, и при его выбросе в эстуарий с близкой плотностью зерен и размером зерен гамма-спектрометр (прибор для измерения интенсивности гамма-излучения в зависимости от энергии каждого фотона) может использоваться для измерения интенсивности 46Sc в осадках, после чего можно определить перемещение осадков [191] A. Plata-Bedmar. Topical Reports, IAEA Bulletin (1988)., [192] K. Krishnamurthy, S. M. Rao. J. Hydrol.19, 189 (1973)., [193] I. Rehana, K. A. Shahid, S. Husain, D. Muhammad. Appl. Radiat. Isot.51, 115 (1999)..
Изотопы в промышленности
46Sc является β-излучателем и использовался как трассер в крекинг-установках нефтеперерабатывающих заводов для сырой нефти (преобразование сырой нефти в бензин и другие углеводородные фракции с более низкой молекулярной массой). Его β-излучение позволяет отслеживать вещество по мере движения нефти [194] J. Guizerix, V. Markovic, P. Airey. Nuclear Techniques for Peaceful Development, IAEA Bulletin (1987).. Благодаря своим легко отслеживаемым свойствам прибрежные инженеры используют 46Sc для разработки стратегий дноуглубления и проектирования навигационных каналов на основе перемещения ила [192] K. Krishnamurthy, S. M. Rao. J. Hydrol.19, 189 (1973)..
Изотопы в медицине
46Sc используется в антителах, несущих изотоп, для связывания с ассоциированными с опухолью антигенами клеточной поверхности (вещества, которые вызывают образование антитела при введении в организм, например токсины, бактерии и вирусы). 46Sc добавляют к моноклональным антителам, производным DTPA (процесс, при котором соединение химически изменяется, образуя новое соединение, обладающее свойствами, более пригодными для определенного аналитического метода), и было показано, что он нацеливается на опухолевые клетки, в частности in vivo, где накапливается в высоких концентрациях в опухоли (рис. IUPAC.21.1) [195] W. T. Anderson, M. Strand. Cancer Res.45, 2154 (1985)., [196] J. E. Eyles, I. D. Spiers, E. D. Williamson, H. O. Alpar, E. D. Williamson. J. Pharm. Pharmacol.53, 601 (2001)..
Скандий образует преимущественно трёхвалентные соединения, содержащие Sc³⁺. Оксид скандия Sc₂O₃ — тугоплавкое белое твёрдое вещество и важный промежуточный продукт для получения других материалов скандия. Фторид скандия ScF₃ и хлорид скандия ScCl₃ — распространённые соли, причём безводный хлорид используется в некоторых синтетических процессах. Органоскандиевые соединения и трифлат скандия Sc(OTf)₃ являются полезными кислотами Льюиса в лабораторном катализе. Стабильные более низкие степени окисления при обычных условиях редки, хотя необычные низковалентные виды скандия могут стабилизироваться в специализированных молекулярных или твёрдофазных средах.
See more information at the Scandium compound page.
Массивный металлический скандий имеет мало данных по острой токсичности и не известен как биологически необходимый элемент. Тонкоизмельчённая металлическая пыль может представлять пожарную или взрывоопасную опасность и может раздражать дыхательные пути. Растворимые соли скандия следует рассматривать как токсикологически неполностью охарактеризованные соединения металлов. Радиоактивные изотопы скандия представляют изотоп-специфические радиационные опасности; например, ⁴⁶Sc является гамма-излучателем, используемым главным образом как трассер и источник для калибровки.
О токсичности скандия пока известно немного; поэтому с ним следует обращаться осторожно.
Скандий является следовым компонентом многих коровых пород и обычно замещает магний, железо, алюминий или редкоземельные элементы в минералах. Он не имеет выраженного самостоятельного биогеохимического цикла и не является питательным элементом. Выветривание может рассеивать скандий в почвах и осадках, где он, как правило, остается в минеральных фазах или адсорбируется на оксидах и глинах. Выбросы в окружающую среду обычно связаны с добычей, переработкой руд и промышленным обращением со скандийсодержащими остатками.
Скандий широко не добывается как основной продукт. Коммерческое предложение обычно извлекается как побочный продукт из отдельных потоков переработки урана, титана, никеля, редкоземельных элементов или бокситов, где скандий присутствует в низких концентрациях. Главным препятствием для более широкого применения в сплавах является не присущая ему эксплуатационная эффективность, а надежное и недорогое предложение и возможности очистки. Переработка ограничена, поскольку скандий используется в малых количествах и часто рассеивается в ломах алюминиевых сплавов. Замещение возможно во многих применениях, но немногие заменители воспроизводят тот же эффект упрочнения алюминия при столь малых добавках.
Скандий, по-видимому, гораздо более распространён (23-й по распространённости) на Солнце и в некоторых звёздах, чем на Земле (50-й по распространённости). Он широко распространён на Земле, встречаясь в очень малых количествах более чем в 800 минеральных видах. Говорят, что синий цвет берилла (разновидность аквамарина) обусловлен скандием. Он встречается как основной компонент в редком минерале тортвейтите, найденном в Скандинавии и на Мадагаскаре. Он также обнаруживается в остатках, остающихся после извлечения вольфрама из зиннвальдского вольфрамита, а также в вииките и баззите.
В настоящее время большую часть скандия получают из тортвейтита или извлекают как побочный продукт из хвостов уранового обогащения. Металлический скандий впервые был получен в 1937 году Фишером, Брунгером и Гриенелаусом, которые электролизовали эвтектический расплав хлоридов калия, лития и скандия при 700–800°C. Вольфрамовая проволока и ванна расплавленного цинка служили электродами в графитовом тигле. Чистый скандий в настоящее время получают восстановлением фторида скандия металлическим кальцием.
О получении первого фунта скандиевого металла чистотой 99% было объявлено в 1960 году.
Скандий — относительно редкий элемент с нечётным Z в космосе. Он образуется в звёздном нуклеосинтезе и в процессах, связанных со сверхновыми, но в меньшем количестве, чем соседние элементы с чётным Z, такие как кальций и титан. В планетарных материалах он ведёт себя как литофильный элемент, концентрируясь главным образом в силикатных минералах, а не в металлических ядрах или летучих фазах.
- Скандий был открыт после того, как его существование было предсказано по пробелу под бором в ранних периодических таблицах.
- Его название происходит от Скандинавии, где впервые были изучены минералы, содержащие скандий.
- Алюминий-скандиевые сплавы могут лучше сохранять мелкие упрочняющие выделения после сварки, чем многие традиционные алюминиевые
- Скандий часто группируют с редкоземельными элементами при переработке, хотя он не является лантаноидом.
- Природный скандий почти полностью состоит из стабильного изотопа ⁴⁵Sc.
- Оксид скандия имеет высокую температуру плавления и используется как предшественник для многих соединений скандия.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 160 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 170 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 211 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Металлический радиус
- 144 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
- Плотность
- 2990 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,015 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 1540,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 2835,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Теплопроводность
- 15,8 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,568 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 25,52 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Гексагональная плотноупакованная Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1,36 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 1,19
- Сродство к электрону
- 0,188 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 6,56149 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 12,799814 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 24,756924 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 73,489653 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 91,950317 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- 0, +1, +2, +3 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 3 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Ar] 4s2 3d1
Термодинамические свойства
- Теплота плавления
- 0,16582889 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 3,256465 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 3,923926 eV
- Теплота атомизации
- 3,923926 eV
- Энтальпия атомизации
- 3,915635 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 21 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 24 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 29 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 1 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Sc-45
- Год открытия
- 1879
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 22 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 6 × 10−7 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 331 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 9, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-20-2 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 2D3/2
- InChI
- InChI=1S/Sc
- Ключ InChI
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Sc: 3d¹ 4s²[Ar] 3d¹ 4s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 45 Стабильный | 44,95590828 ± 0,00000077 | 100,0000% | Стабильный |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 1515,8 °C ниже температуры плавления (1540,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 21. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Sc I | 0 | 2198 | 260 | 1682 |
| Sc II | +1 | 829 | 139 | 829 |
| Sc III | +2 | 133 | 97 | 133 |
| Sc IV | +3 | 408 | 4 | 408 |
| Sc V | +4 | 456 | 16 | 456 |
| Sc VI | +5 | 79 | 12 | 75 |
| Sc VII | +6 | 70 | 37 | 70 |
| Sc VIII | +7 | 75 | 48 | 75 |
| Sc IX | +8 | 42 | 22 | 42 |
| Sc X | +9 | 99 | 29 | 99 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Sc I | 0 | 478 |
| Sc II | +1 | 169 |
| Sc III | +2 | 44 |
| Sc IV | +3 | 129 |
| Sc V | +4 | 119 |
| Sc VI | +5 | 40 |
| Sc VII | +6 | 35 |
| Sc VIII | +7 | 27 |
| Sc IX | +8 | 27 |
| Sc X | +9 | 68 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +3 | 6 | Нет данных | 74.5 пм |
| +3 | 8 | Нет данных | 87 пм |
Соединения
Изотопы (1)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 45 Стабильный | 44,95590828 ± 0,00000077 | 100,0000% | Стабильный | stable |
Спектральные линии
Показано 50 из 946. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 683.5026 нм | 640 | Sc I | emission | 3d2.(3P).4s 2P → 3d2.(3P).4p 2S* | Измеренная | NIST | |
| 681.9491 нм | 485 | Sc I | emission | 3d.4s.(1D).4p 2F* → 3d.4s.(3D).5s 2D | Измеренная | NIST | |
| 673.7872 нм | 465 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2F* → 3d.4s.(3D).4d 2G | Измеренная | NIST | |
| 673.945 нм | 360 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2F* → 3d.4s.(3D).4d 2G | Измеренная | NIST | |
| 681.7117 нм | 345 | Sc I | emission | 3d2.(3P).4s 2P → 3d2.(3P).4p 2S* | Измеренная | NIST | |
| 682.9509 нм | 335 | Sc I | emission | 3d.4s.(1D).4p 2F* → 3d.4s.(3D).5s 2D | Измеренная | NIST | |
| 406.8661 нм | 100 | Sc III | emission | 3p6.4d 2D → 3p6.4f 2F* | Измеренная | NIST | |
| 744.9141 нм | 90 | Sc III | emission | 3p6.5s 2S → 3p6.5p 2P* | Измеренная | NIST | |
| 406.121 нм | 80 | Sc III | emission | 3p6.4d 2D → 3p6.4f 2F* | Измеренная | NIST | |
| 625.6013 нм | 80 | Sc III | emission | 3p6.4d 2D → 3p6.5p 2P* | Измеренная | NIST | |
| 503.2072 нм | 60 | Sc III | emission | 3p6.5p 2P* → 3p6.5d 2D | Измеренная | NIST | |
| 630.7603 нм | 60 | Sc III | emission | 3p6.4d 2D → 3p6.5p 2P* | Измеренная | NIST | |
| 499.2886 нм | 50 | Sc III | emission | 3p6.5p 2P* → 3p6.5d 2D | Измеренная | NIST | |
| 652.5571 нм | 40 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2D* → 3d.4s.(3D).4d 2D | Измеренная | NIST | |
| 671.4599 нм | 40 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2D* → 3d.4s.(3D).4d 4D | Измеренная | NIST | |
| 655.7842 нм | 35 | Sc I | emission | 3d.4s.(1D).4p 2F* → 3d3 2D2 | Измеренная | NIST | |
| 688.5119 нм | 27 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4F* → 3d2.(3F).4d 4G | Измеренная | NIST | |
| 716.9083 нм | 27 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2D* → 3d.4s.(3D).4d 2F | Измеренная | NIST | |
| 688.1012 нм | 26 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4F* → 3d2.(3F).4d 4G | Измеренная | NIST | |
| 662.0207 нм | 21 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2F* → 3d3 2F | Измеренная | NIST | |
| 713.8107 нм | 19 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2D* → 3d.4s.(3D).4d 2F | Измеренная | NIST | |
| 467.0407 нм | 18 | Sc II | emission | 3p6.3d2 1D → 3p6.3d.4p 1F* | Измеренная | NIST | |
| 673.0754 нм | 18 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4D* → 4P | Измеренная | NIST | |
| 687.7343 нм | 18 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4F* → 3d2.(3F).4d 4G | Измеренная | NIST | |
| 431.4083 нм | 17 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 503.1021 нм | 17 | Sc II | emission | 3p6.3d2 1D → 3p6.3d.4p 1P* | Измеренная | NIST | |
| 680.4611 нм | 17 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4F* → 3d2.(3F).4d 4D | Измеренная | NIST | |
| 437.4457 нм | 16 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3F* | Измеренная | NIST | |
| 523.9813 нм | 16 | Sc II | emission | 3p6.4s2 1S → 3p6.3d.4p 1P* | Измеренная | NIST | |
| 552.679 нм | 16 | Sc II | emission | 3p6.3d2 1G → 3p6.3d.4p 1F* | Измеренная | NIST | |
| 430.5714 нм | 15 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 432.0732 нм | 15 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 478.0863 нм | 15 | Sc III | emission | 3p6.5p 2P* → 3p6.6s 2S | Измеренная | NIST | |
| 565.7896 нм | 15 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3P → 3p6.3d.4p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 624.5637 нм | 15 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3P → 3p6.3d.4p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 577.1538 нм | 14 | Sc IV | emission | 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5s 2[3/2]* → 3s2.3p5.(2P*<3/2>).5p 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 637.0486 нм | 14 | Sc II | emission | 3p6.3d.4d 1F → 3p6.3d.4f 1G* | Измеренная | NIST | |
| 660.4601 нм | 14 | Sc II | emission | 3p6.3d2 1D → 3p6.3d.4p 1D* | Измеренная | NIST | |
| 680.3677 нм | 14 | Sc I | emission | 3d.4s.(3D).4p 2F* → 3d.4s.(3D).4d 2G | Измеренная | NIST | |
| 725.7589 нм | 14 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4F* → 3d.(2D).4p2.(3P) 4F | Измеренная | NIST | |
| 401.4484 нм | 13 | Sc II | emission | 3p6.3d.4s 1D → 3p6.3d.4p 3F* | Измеренная | NIST | |
| 429.4767 нм | 13 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 432.4996 нм | 13 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 564.1001 нм | 13 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3P → 3p6.3d.4p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 565.8361 нм | 13 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3P → 3p6.3d.4p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 566.9042 нм | 13 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3P → 3p6.3d.4p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 687.4193 нм | 13 | Sc I | emission | 3d2.(3F).4p 4F* → 3d2.(3F).4d 4G | Измеренная | NIST | |
| 385.9595 нм | 12 | Sc II | emission | 3p6.3d.4p 1F* → 3p6.3d.5s 1D | Измеренная | NIST | |
| 424.6822 нм | 12 | Sc II | emission | 3p6.3d.4s 1D → 3p6.3d.4p 1D* | Измеренная | NIST | |
| 435.4598 нм | 12 | Sc II | emission | 3p6.3d2 3F → 3p6.3d.4p 3F* | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 148 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 116 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 114 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Batsanov
- 230 pm
- Alvarez
- 258 pm
- UFF
- 329,5 pm
- MM3
- 261 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 263 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 162 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 11
- Pettifor
- 20
- Glawe
- 48
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 3
- Gunnarsson–Lundqvist
- 4
- Robles–Bartolotti
- 3
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 97 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 10 a.u.
- C₆
- 1383 Ha·Bohr6
- C₆ (Gould–Bučko)
- 1570 Ha·Bohr6
Химическое сродство
- Сродство к протону
- 914 kJ/mol
- Газофазная основность
- 892 kJ/mol
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 15,03 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 2
Риски поставок и экономика
- Концентрация производства
- 97
- Относительный риск поставок
- 10
- Распределение запасов
- 50
- Политическая стабильность (ведущий производитель)
- 24
- Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
- 24
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 1814,15 K |
| Температура кипения | 3109,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (7)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 0,5434 |
| 2 | p | 3,9454 |
| 2 | s | 6,4264 |
| 3 | d | 13,8801 |
| 3 | p | 11,5938 |
| 3 | s | 10,6602 |
| 4 | s | 16,3676 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (2)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 3 | VI | 88,5 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VIII | 101 | from r^3 vs V plots, |
Типы распада изотопов (52)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 35 | p | — |
| 36 | p | — |
| 37 | p | — |
| 38 | p | — |
| 39 | p | 100% |
| 40 | B+ | 100% |
| 40 | B+p | 0,4% |
| 40 | B+A | 0% |
| 41 | B+ | 100% |
| 42 | B+ | 100% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (598)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 1,06978 |
| 10,1617 | — | 1,07987 |
| 10,3261 | — | 1,09005 |
| 10,4931 | — | 1,10033 |
| 10,6628 | — | 1,11071 |
| 10,8353 | — | 1,12118 |
| 11,0105 | — | 1,13176 |
| 11,1886 | — | 1,14243 |
| 11,3696 | — | 1,15321 |
| 11,5535 | — | 1,16408 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
2.2×101 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Scandium https://education.jlab.org/itselemental/ele021.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
6×10-7 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Scandium https://education.jlab.org/itselemental/ele021.html
Источники
Sources of this element.
Scandium is apparently much more abundant (the 23rd most) in the sun and certain stars than on earth (the 50th most abundant). It is widely distributed on earth, occurring in very minute quantities in over 800 mineral species. The blue color of beryl (aquamarine variety) is said to be due to scandium. It occurs as a principal component in the rare mineral thortveitite, found in Scandinavia and Malagasy. It is also found in the residues remaining after the extraction of tungsten from Zinnwald wolframite, and in wiikite and bazzite.
Most scandium is presently being recovered from thortveitite or is extracted as a by-product from uranium mill tailings. Metallic scandium was first prepared in 1937 by Fischer, Brunger, and Grienelaus who electrolyzed a eutectic melt of potassium, lithium, and scandium chlorides at 700 to 800°C. Tungsten wire and a pool of molten zinc served as the electrodes in a graphite crucible. Pure scandium is now produced by reducing scandium fluoride with calcium metal.
The production of the first pound of 99% pure scandium metal was announced in 1960.
Источники (1)
- [6] Scandium https://periodic.lanl.gov/21.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Scandium.
The element property data was retrieved from publications.

