Skandium

Skandium, Sc, je stříbřitě bílý, měkký kov. Objeveno bylo roku 1879 pomocí spektrální analýzy švédem Frederickem Nilsonem.

Atomové číslo21Počet přírodních izotopů1
Atomová hmotnost44,9559Elektronová konfigurace[Ar] 3d1 4s2
Teplota tání [°C]1 539Teplota tání [°C]2 748
Elektronegativita1,36Hustota [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]

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
Spin7/2
Zastoupení v přírodě [%]100
Rozsah chemických posunů350 ppm, -100 až 250 ppm
Citlivost vzhledem k 1H0,302
Citlivost vzhledem k 13C1780
Rezonanční frekvence v poli 1 T10,3591

Chemické posuny

LátkaPosun [ppm]LátkaPosun [ppm]
(ScX6)n-250-50Sc(NO3)3 v D2O0
Sc(acac)3 v D2O90ScCl3 v ethanolu-98
Sc3+30-(-30)  

Odkazy

  1. Skandium na české wikipedii
  2. Skandium na anglické wikipedii
  3. Scandium NMR
  4. Scandium-45 NMR references
  5. Extended metal-metal bonding in halides of the early transition metals
  6. HÁLA, Jiří. Radioaktivní izotopy. Tišnov: Sursum, 2013. ISBN 978-80-7323-248-1

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

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.