Skandium, Sc, je stříbřitě bílý, měkký kov. Objeveno bylo roku 1879 pomocí spektrální analýzy švédem Frederickem Nilsonem.
| Atomové číslo | 21 | Počet přírodních izotopů | 1 |
|---|---|---|---|
| Atomová hmotnost | 44,9559 | Elektronová konfigurace | [Ar] 3d1 4s2 |
| Teplota tání [°C] | 1 539 | Teplota tání [°C] | 2 748 |
| Elektronegativita | 1,36 | Hustota [g.cm-3] | 2,985 |
Skandium je v přírodě poměrně rozšířeno, ale netvoří bohatší ložiska. Obsah v zemské kůře je 5-22 mg/kg. Ve vesmíru připadá atom skandia na milion atomů vodíku, vzniká v supernovách v tzv. r-procesu. Jediným významnějším minerálem je thortveitit Sc2Si2O7, jehož ložiska se nachází v Norsku. Technický význam skandia je malý, proto se vyrábí v malých množstvích, převážně z odpadů při zpracování uranových rud.
Izotopy
Přírodní skandium je monoizotopické (45Sc), dále od něj známe 13 radioizotopů. Izotop 46Sc se připravuje ozařováním oxidu skanditého neutrony. Jeho poločas rozpadu je 83,79 dní.[6]
45Sc + n → 46Sc + γ
Tento izotop byl použit pro studium doby setrvání strusky ve vysoké peci při výrobě železa. Získaná data byla využita k optimalizaci výkonu pece.
Chemické vlastnosti
Chemicky je skandium poměrně stálé, na vzduchu se pasivuje – pokrývá se kompaktní vrstvou nažloutlého oxidu Sc2O3. Oxid a hydroxid jsou amfoterní:
Sc(OH)3 + 3 OH– → [Sc(OH)6]3-
Sc(OH)3 + 3 H+ + 3 H2O → [Sc(H2O)6]3+
Halogenidy skandité vznikají přímým slučováním prvků. Reakcí ScCl3 s kovovým skandiem za vysoké teploty vzniká řada subhalogenidů (Sc7Cl10, Sc7Cl12, atd.).[5]
Fluorid skanditý, ScF3, je málo rozpustný ve vodě. Ochotně se rozpouští v roztocích fluoridů za vzniku oktaedrických hexafluoroskanditých aniontů:[7]
ScF3 + 3 KF → K3[ScF6]
Koordinační sloučeniny
Koordinačních sloučenin známe relativně málo, především s ligandy s donorovými atomy N a O, skandium preferuje koordinační číslo 6. Je ale schopno dosáhnout i vyšších koordinačních čísel, např. 9 v aniontu [Sc(NO3)3]2-, kde jsou čtyři dusičnany vázány bidentátně (přes dva kyslíkové atomy) a jeden monodentátně.
NMR
Má jeden NMR aktivní izotop, 45Sc, který patří mezi velmi citlivé jádra, jeho zastoupení v přírodním skandiu je 100 %. Standardem je roztok Sc(NO3)3 v D2O. Jádro je kvadrupolární, proto jsou signály široké, zvláště u nesymetrických sloučenin. Využití v NMR je malé, protože Sc nemá přiliš velké praktické využití.
| 45Sc | |
|---|---|
| Spin | 7/2 |
| Zastoupení v přírodě [%] | 100 |
| Rozsah chemických posunů | 350 ppm, -100 až 250 ppm |
| Citlivost vzhledem k 1H | 0,302 |
| Citlivost vzhledem k 13C | 1780 |
| Rezonanční frekvence v poli 1 T | 10,3591 |
Chemické posuny
| Látka | Posun [ppm] | Látka | Posun [ppm] |
|---|---|---|---|
| (ScX6)n- | 250-50 | Sc(NO3)3 v D2O | 0 |
| Sc(acac)3 v D2O | 90 | ScCl3 v ethanolu | -98 |
| Sc3+ | 30-(-30) |
Odkazy
- Skandium na české wikipedii
- Skandium na anglické wikipedii
- Scandium NMR
- Scandium-45 NMR references
- Extended metal-metal bonding in halides of the early transition metals
- HÁLA, Jiří. Radioaktivní izotopy. Tišnov: Sursum, 2013. ISBN 978-80-7323-248-1
- [ScF6]3- – Scandium hexafluoride
Navigace
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H | 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 | La | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu |
| Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |