周期表の遷移金属の主要な元素。ただし、このブロックに限らず、レアアースと特性を共有しています。さらに、彼は両方のシリーズのメンバーとみなされます。その 4 つの主な力には、軽さ、強度、硬度、明るさがあります。私たちはスカンジウムについて話していますが、ここではそれが何に使用され、その特性が何であるかを見てみましょう。
スカンジウムとは何ですか?
これは遷移金属系列に含まれる化学元素であり、一般にフッ化水素酸や硝酸と同じ非常に軽くて柔らかい鉄金属です。さらに、それは淡い白または銀色を呈しますが、空気にさらされるとわずかにピンクがかった色や黄色がかった色に見えることがあります。一方、スカンジウムの特性はイットリウムやランタニドの特性と類似しています。
スカンジウムシンボル
Scスカンジウムの化学記号はスカンジナビア語に由来し、その語源はラテン語のScandiaに由来します。この名前は、この元素がスカンジナビア半島、特にその鉱物の中で大量に発見されることから付けられました。
スカンジウムの特徴
それらの 1 つは、21 個の電子、21 個の陽子、24 個の中性子で構成される原子構造です。その電子が 4 つのエネルギー レベルで振動する場所。一方、燃えると赤黄色の炎になります。この金属の詳細な説明を参照してください。
- 化学反応性: 原子サイズに比例して増加する反応性元素であり、水、強酸、およびすべてのハロゲンと反応します。
- 溶ける・沸騰する：これらの点は非常に高いです。
- 状態: 室温では通常の形状は固体です。
- 変化: そのままの状態では柔らかく滑らかな質感を持ちますが、合金化すると優れた強度と硬度を示します。
- 温度: 高温に対する耐性が良好です。
- 安定性：安定ですが、加熱すると分解し、空気に触れると酸化します。
- 磁気秩序: 常磁性を導入します。
- 毒性レベル: 有毒金属とはみなされません。
- 密度: 一般的に軽く、密度はアルミニウムに近いです。
- 酸化状態: 0、+1、+2 もありますが、最もよく使用されるのは +3 です。
スカンジウムの化学的および物理的性質
- 原子番号：21
- 共有結合半径 (Å) : 1.44
- 原子量 (g/mol) : 44.955
- 密度 (g/ml) : 3.0
- 酸化状態: 3
- 電気陰性度: 1.36
- 通常の状態：固体
- 比熱: 568 J/(K-kg)
- 気化エンタルピー: 314.2 kJ/mol
- 電子配置: [Ar]4 s² 3d 1
- 第一イオン化ポテンシャル (eV) : 633.1 kJ/mol
- 融点：1541℃（1814K）
- 融解エンタルピー: 14.1 kJ/mol
- 酸化物: 弱塩基
- 原子半径 (Å) : 1.84
- レベルあたりの電子数: 2、8、9、2
- 沸点: 2830 °C (3103 K)
- 音速: データなし m/s 293.15 K
スカンジウムの起源
スカンジウムの発見者は 1879 年にラース フレドリック ニルソンで、彼は彼のチームとともに鉱物ガドリナイトとイルセナイトのスペクトル分析を実行しました。レアアース金属の研究をしていた時の出来事です。それを分離するために、彼は10kgのエキセナイトと他の元素の残留物を処理し始めました。最終結果は、2 グラムの純粋な酸化スカンジウムでした。
しかし、1937年にドミトリ・メンデレーエフは、ホウ素と同様の性質を持つ新元素の存在を事前に予測し、それを「エカボロ」と名付けた。その後、化学者のパー・テオドール・クレーブは、酸化スカンジウムが予測されたエカボロであることを確認しました。その後、電気分解によって初めて分離されました。
スカンジウムは何に使用されますか?
珍しいアイテムではありますが、非常に汎用性の高い金属です。実際、化学、航空宇宙、農業産業で使用されています。たとえば、Sc2(SO4)3 はさまざまな野菜の発芽を改善します。この化学成分の他の用途を発見してください:
- これにより、航空宇宙産業で使用される、軽さ、高温耐性、耐腐食性を維持したアルミニウムとの合金を得ることが可能になります。
- Sc 2 O 3は、高輝度ライトの製造に使用されます。
- スタジアム、スポーツフィールド、デジタルカメラ、コンピュータモニター、テレビ画面などの水銀灯の人工光の品質を高めます。
- 石油分解時にトレーサーとして機能します。
- 化学産業では、プロパノールの製造時に触媒として使用され、ジカルボン酸を環状化合物に、酢酸をアセトンに変換します。
スカンジウムはどこで見つかりますか?
この元素の痕跡は、スウェーデン、デンマーク、ノルウェー、マダガスカルのユーセナイト、トートベイタイト、ガドリナイトなどの 800 以上の鉱物で発見されています。さらに、鉄マンガン石の採掘後の残留物としても現れます。しかし、それは太陽と銀河中心の巨星に最も多く存在します。
要約すると、スカンジウムはランタニドと同様の遷移金属特性を持つ化学元素です。また、銀白色で軽くて丈夫で柔らかいのが特徴です。原子量は 44.95、原子数は 21 です。その一方で、航空機などの一般的および稀な用途に使用されるアルミニウム合金も製造しています。