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scandium
   

21
Caroline du Sud
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
football ← → scandium titane
apparence
apparition de' src=
blanc argenté
généralité
Nom, symbole, numéro atomique scandium, Sc, 21
série les métaux de transition
groupe, période, serrure 3 (IIIB), 4, ré
densité 2985 kg / m³
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 44.955910
rayon atomique (Calc.) 160 (184) pm
rayon covalent 144 h
configuration électronique [Ar] 4s23d1
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 9, 2
états d'oxydation 3 (base faible)
la structure cristalline hexagonal
propriétés physiques
État de la matière solide
Point de fusion 1814 K (1541 ° C)
point d'ébullition 3103 K (2830 ° C)
Volume molaire 15,00 × 10-6  m³ / mol
Enthalpie de vaporisation 314,2 kJ / mol
La chaleur de fusion 14,1 kJ / mol
pression de vapeur 22,1 Pennsylvanie à 1812 K
D'autres propriétés
CAS 7440-20-2
électronégativité 1,36 (Pauling échelle)
chaleur spécifique 568 J / (kg · K)
conductivité électrique 1,77 × 106 / (M ·Ω)
La conductivité thermique 15.8 W / (m · K)
Energie de première ionisation 0,6331 MJ / mol
Energie de deuxième ionisation 1,2350 MJ / mol
Energie de troisième ionisation 2,3886 MJ / mol
e potentiel d'ionisation 7,0906 MJ / mol
e potentiel d'ionisation 8,843 MJ / mol
e potentiel d'ionisation 10,679 MJ / mol
septième énergie d'ionisation 13,310 MJ / mol
huitième Ionisation énergie 15250 MJ / mol
Neuvième énergie Ionisation 17,370 MJ / mol
dixième potentiel d'ionisation 21,726 MJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
45Caroline du Sud 100% Sc est stable à 24 neutrons
46Caroline du Sud synthétique 83,79 jours β- 2367 46vous
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la scandium est le 'élément chimique de numéro atomique 21; son symbole est Caroline du Sud. Il est élément de transition doux, blanc argenté, présente dans certains des minéraux rares Scandinavie et parfois il est classé avec 'yttrium et lanthane comme un terre rare.

traits

Scandium est un métal trivalent très léger; sa couleur, quand il est exposé à l'air, tourne légèrement jaune ou rose. Ses propriétés chimiques sont similaires à 'yttrium et les terres rares plutôt que de football ou titane, ses voisins dans le tableau périodique. la état d'oxydation la plus commune de scandium est +3. Sous forme métallique, il est dissous par des acides, mais pas par un mélange 1: 1 de acide nitrique et l'acide fluorhydrique, qui produit passivation.

applications

  • Environ 20 kg de scandium sont consommés chaque année (comme Sc2OU3) Dans le États-Unis pour la construction de lampes à haute intensité: l'addition d'iodure de scandium un Lampe de la vapeur de mercure vous obtenez un très similaire à la lumière du soleil et avec énergie la source très efficace de la lumière; ces lampes sont utilisées dans les studios de télévision. Un autre utilise 80 kg de scandium par an pour la production d'ampoules.
  • L 'isotope radioactif 46Sc est utilisé dans raffineries de pétrole comme traceur radioactif.
  • dans les alliages aluminium-scandium pour les équipements sportifs (vélos, clubs de golf base-ball etc.): Ceci est l'utilisation répandue quantitativement. Lorsqu'il est ajouté à l'aluminium, le scandium améliore la résistance et la ductilité, ainsi que prévenir le vieillissement et augmenter la résistance à la fatigue, par la formation de phases Al3Sc. En outre, il a été démontré que l'addition de scandium réduit le nombre et la gravité des fissures dans la solidification d'alliages d'aluminium à haute résistance.
  • Dans l'industrie aérospatiale, pour plus de détails structuraux en aluminium haute performance.

histoire

en 1869 Dmitrij Mendeleïev, en fonction de sa loi périodique, il prédit l'existence de scandium et certaines des propriétés qu'ils auraient dû avoir et appelé ekaboro. Scandium (de latin Scandia, « Scandinavie ») a été découvert plus tard par Lars Fredrick Nilson dans 1879 alors que lui et ses collaborateurs ont essayé terres rares métal. Nilson a utilisé l'analyse spectroscopique pour trouver le nouvel élément dans le 'euxenite- (Y) et gadolinite. Pour isoler poursuivies 10 kilogrammes de euxenite avec d'autres résidus de terres rares, pour obtenir environ 2 g de scandium sous la forme d'oxyde (Sc2OU3). Par Teodor Cleve Il a isolé l'oxyde de scandium à peu près en même temps à Nilson, mais sinon il a déterminé que scandium était identique à 'ekaboro Mendeleïev.

en 1937 Il a été préparé pour la première fois pour le scandium métallique électrolyse d'une fusion eutectique de potassium, lithium et le chlorure de scandium à 700-800 ° C: Les électrodes étaient un câble tungstène dans un lit de zinc liquide et le même creuset, en graphite. Cependant, la production de quantités importantes de scandium métallurgique (métallique et pur à 99%) a dû attendre 1960.

beaucoup

Les seules sources de cet élément concentrés sont des minéraux rares de la Scandinavie et la Malaisie, thortveitite (Ce qui constitue une part importante), la euxenite- (Y) et gadolinite; Scandium est jamais trouvé pur dans la nature.

Scandium est l'élément dans l'ordre de 23 abondance soleil et des étoiles similaires, ainsi que sur sol lunaire, mais seulement sur le 50e terre; Il est largement distribué dans la croûte terrestre et près de 800 minéraux contiennent normalement des quantités infimes de scandium. On pense que la couleur bleu Aquamarine variété de béryl à la fois en raison de scandium qui y sont contenues. Il se trouve dans les résidus tungstène de wolframite de Zinnwald.

Le thortveitite est toujours la principale source de scandium avec uranium comme le principal sous-produit, qui est aussi une source importante. Le scandium est produit commercialement pour réduction de fluorure de scandium avec football métallique.

Une autre source importante de scandium sont les inventaires militaires soviétiques. Il y a des dépôts scandium dans les Amériques ou en Europe continentale.

isotopes

Le scandium naturel est composé d'un isotope stable, la 45Sc. Artificially ils ont été préparés 13 radioisotopes scandium; les plus stables sont trois 46Sc avec demi-vie de 83,79 jours, 47Sc avec 3.3492 jours et demi-vie 48Sc avec une demi-vie de 43.67 heures. Tous les autres isotopes radioactifs hautement avec une demi-vie de moins de 4 heures et quelques moins de 2 minutes. Cet élément a également 5 états métastables dont le plus stable est 44mSc (t½ avec 58,6 heures).

Les isotopes de scandium ont masse atomique allant de 39,978 (40Sc) à 53,963 (54Sc). la mode de désintégration la plus fréquente premier isotope stable, 45Sc, il est la capture électronique avec la production d'isotopes de football; que, après l'isotope stable est plutôt le 'émission bêta, avec la production d'isotopes de titane.

précautions

La poudre de scandium métallique est inflammable dans l'air.

bibliographie

Articles connexes

  • l'oxyde de scandium

D'autres projets

liens externes

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