在元素周期表中过渡金属中占主导地位的元素。然而,它不仅与该块体具有相同的特性,而且与稀土也具有相同的特性。此外,他被认为是两个系列的成员。它的四种主要力量是亮度、强度、硬度和光度。我们正在谈论钪,在这里您将了解它的用途及其特性。
什么是钪?
它是包含在过渡金属系列中的一种化学元素,通常是一种非常轻、软的黑色金属,具有氢氟酸和硝酸。此外,它呈浅色、白色或银色,但如果暴露在空气中,它会显得略带粉红色和黄色。另一方面,钪的性质与钇和镧系元素有相似之处。
钪符号
Sc钪的化学符号来自斯堪的纳维亚语单词,其词源源自拉丁语Scandia 。它之所以得此名,是因为在斯堪的纳维亚半岛,尤其是其矿物中发现了大量这种元素。
钪的特性
其中之一就是它的原子结构,由21个电子、21个质子和24个中子组成。它的电子在四个能级中振荡。另一方面,当它燃烧时,会形成红黄色火焰。查看该金属的更多描述:
- 化学反应性:它是一种反应性元素,其原子大小成比例增加,与水、强酸和所有卤素发生反应。
- 熔化和沸腾:这些点非常高。
- 状态:在室温下,其普通形式是固体。
- 变化:其原始状态具有柔软光滑的质地,但当合金化时,它表现出巨大的强度和硬度。
- 温度:具有良好的耐高温性能。
- 稳定性:它是稳定的,但加热时会分解,暴露于空气时会氧化。
- 磁序:引入顺磁性。
- 毒性级别: 不被视为有毒金属。
- 密度:一般较轻,密度接近铝。
- 氧化态:最常用的是+3,虽然也有0、+1和+2。
钪的化学和物理性质
- 原子序数:21
- 共价半径 (Å) :1.44
- 原子质量(克/摩尔) :44.955
- 密度(克/毫升) :3.0
- 氧化态:3
- 电负性:1.36
- 普通状态:固体
- 比热:568 J/(K-kg)
- 汽化焓:314.2 kJ/mol
- 电子构型:[Ar]4 s² 3d 1
- 第一电离势(eV) :633.1 kJ/mol
- 熔点:1541°C (1814K)
- 熔化焓:14.1 kJ/mol
- 氧化物: 弱碱
- 原子半径(Å) :1.84
- 每级电子数:2,8,9,2
- 沸点: 2830 °C (3103 K)
- 声速:无数据 m/s 293.15 K
钪的起源
1879 年,钪的发现者是拉斯·弗雷德里克·尼尔森 (Lars Fredrick Nilson),他和他的团队对矿物钆辉石和伊长石进行了光谱分析。这发生在我研究稀土金属时。为了分离它,他开始处理10公斤的外晶石和其他元素的残留物。最终结果是 2 克纯氧化钪。
然而,1937年,德米特里·门捷列夫(Dmitri Mendeleyev)提前预言了一种新元素的存在,这种新元素将具有与硼相似的性质,并将其命名为“Ekaboro” 。后来,化学家 Per Theodor Cleve 证实氧化钪就是预言中的Ekaboro 。然后首次通过电解将其分离。
钪的用途是什么?
虽然它是一种不寻常的物品,但它是一种用途非常广泛的金属。事实上,它被用于化学、航空航天和农业行业。例如,Sc2(SO4)3 可以提高不同蔬菜的发芽率。发现这种化学成分的其他用途:
- 它使得获得铝合金成为可能,该合金保持其轻质、耐高温和耐腐蚀性,用于航空航天工业。
- Sc 2 O 3用于制造高强度灯。
- 提高汞蒸气灯的人造光质量,例如体育场、运动场、数码相机、电脑显示器和电视屏幕。
- 它在石油裂化过程中充当示踪剂。
- 在化学工业中,它在丙醇制造过程中用作催化剂,将二羧酸转化为环状化合物,将乙酸转化为丙酮。
钪在哪里发现?
在瑞典、丹麦、挪威和马达加斯加的 800 多种矿物中都发现了这种元素的踪迹,例如奥氏石、硫镁铁矿和硅铍辉石。此外,它还表现为黑钨矿开采后的残留物。然而,它在太阳和银河系中心的巨星中最为丰富。
综上所述,钪是一种具有与镧系元素类似的过渡金属性质的化学元素。另外,它呈银白色,质轻、耐用、柔软。它的原子质量为 44.95,原子数为 21。另一方面,它生产用于飞机以及其他常见和罕见用途的铝合金。