Un élément qui domine les métaux de transition dans le tableau périodique. Cependant, il partage non seulement des caractéristiques avec ce bloc mais aussi avec les terres rares. De plus, il est considéré comme membre des deux séries. Parmi ses quatre pouvoirs principaux figurent la légèreté, la force, la dureté et la luminosité. Nous parlons de scandium et vous verrez ici à quoi il sert et quelles sont ses propriétés.
Qu’est-ce que le Scandium ?
C’est un élément chimique inclus dans la série des métaux de transition, qui est généralement un métal très léger, mou et ferreux aux acides fluorhydrique et nitrique. De plus, il présente une couleur pâle, blanche ou argentée, bien qu’il puisse paraître légèrement rosé et jaunâtre s’il est exposé à l’air. En revanche, les propriétés du scandium présentent des similitudes avec celles de l’yttrium et des lanthanides.
Symbole Scandium
Sc Le symbole chimique du scandium vient du mot scandinave, dont l’origine étymologique dérive du latin Scandia . Il reçoit ce nom parce que de grandes quantités de cet élément se trouvent dans la péninsule scandinave, en particulier parmi ses minéraux.
Caractéristiques du Scandium
L’une d’elles peut être sa structure atomique, composée de 21 électrons, 21 protons et 24 neutrons. Où ses électrons oscillent selon quatre niveaux d’énergie. Par contre, lorsqu’il brûle, il forme une flamme rougeâtre jaunâtre. Voir plus de descriptions de ce métal :
- Réactivité chimique : C’est un élément réactif qui augmente proportionnellement à sa taille atomique, il réagit avec l’eau, les acides forts et tous les halogènes.
- Fusion et ébullition : Ces points sont très élevés.
- Etat : A température ambiante sa forme ordinaire est solide.
- Changements : Son état natif a une texture douce et lisse, mais lorsqu’il est allié, il présente une grande résistance et dureté.
- Température : Il présente une bonne résistance aux températures élevées.
- Stabilité : Il est stable, mais lorsqu’il est chauffé il se décompose et lorsqu’il est exposé à l’air il s’oxyde.
- Ordre magnétique : Présente le paramagnétisme.
- Niveau de toxicité : Non considéré comme un métal toxique.
- Densité : Il est généralement léger, avec une densité proche de celle de l’aluminium.
- État d’oxydation : Le plus utilisé est +3, bien qu’il existe 0, +1 et +2.
Propriétés chimiques et physiques du Scandium
- Numéro atomique : 21
- Rayon covalent (Å) : 1,44
- Masse atomique (g/mol) : 44.955
- Densité (g/ml) : 3.0
- États d’oxydation : 3
- Electronégativité : 1,36
- Etat ordinaire : Solide
- Chaleur spécifique : 568 J/(K-kg)
- Enthalpie de vaporisation : 314,2 kJ/mol
- Configuration électronique : [Ar]4 s² 3d 1
- Potentiel de première ionisation (eV) : 633,1 kJ/mol
- Point de fusion : 1541 °C (1814 K)
- Enthalpie de fusion : 14,1 kJ/mol
- Oxyde : Base faible
- Rayon atomique (Å) : 1,84
- Électrons par niveau : 2, 8, 9, 2
- Point d’ébullition : 2830 °C (3103 K)
- Vitesse du son : Aucune donnée m/s 293,15 K
Origine du Scandium
Le découvreur du scandium fut Lars Fredrick Nilson en 1879, qui, avec son équipe, effectua une analyse spectrale des minéraux gadolinite et euxénite. Cela s’est produit lorsque je faisais des recherches sur les métaux des terres rares. Afin de l’isoler, il entreprit de traiter 10 kg d’exénite et des résidus d’autres éléments. Le résultat final a été d’obtenir 2 grammes d’oxyde de scandium pur.
Cependant, en 1937, Dmitri Mendeleyev prédit à l’avance l’existence d’un nouvel élément, qui aurait des propriétés similaires à celles du bore et l’appela Ekaboro . Plus tard, le chimiste Per Theodor Cleve a confirmé que l’oxyde de scandium était l’ Ekaboro prédit. Il a ensuite été isolé une première fois par électrolyse.
A quoi sert le Scandium ?
Bien qu’il s’agisse d’un élément inhabituel, c’est un métal très polyvalent. En fait, il est utilisé dans les industries chimique, aérospatiale et agricole. Par exemple, Sc2(SO4)3 améliore la germination de différents légumes. Découvrez d’autres utilisations de cet ingrédient chimique :
- Il permet d’obtenir des alliages avec de l’aluminium qui conservent leur légèreté, leur résistance aux températures élevées et à la corrosion, utilisés dans l’industrie aérospatiale.
- Sc 2 O 3 est utilisé dans la fabrication de lumières à haute intensité.
- Augmente la qualité de la lumière artificielle dans les lampes à vapeur de mercure, telles que les stades, les terrains de sport, les appareils photo numériques, les moniteurs d’ordinateur et les écrans de télévision.
- Il agit comme traceur lors du craquage du pétrole.
- Dans l’industrie chimique, il est utilisé comme catalyseur lors de la fabrication du propanol, convertissant les acides dicarboxyliques en composés cycliques et l’acide acétique en acétone.
Où trouve-t-on le Scandium ?
Des traces de cet élément se trouvent dans plus de 800 minéraux, tels que l’euxénite, la thortveitite et la gadolinite, en Suède, au Danemark, en Norvège et à Madagascar. De plus, il apparaît comme résidu après l’extraction de la wolframite. Cependant, elle est plus abondante au soleil et dans les étoiles géantes du centre galactique.
En résumé, le scandium est un élément chimique qui possède des propriétés de métal de transition similaires à celles des lanthanides. De plus, il est blanc argenté, léger, résistant et doux. Il a une masse atomique de 44,95 et le nombre 21. D’autre part, il produit des alliages d’aluminium utilisés dans les avions, entre autres usages courants et rares.