Scandium

Scandium is een scheikundig element met symbool Sc en atoomnummer 21. Het is een zilverwit overgangsmetaal.

Scandium
118
1 H 2Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba ↓ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Scandium
Algemeen
NaamScandium
SymboolSc
Atoomnummer21
GroepScandiumgroep
PeriodePeriode 4
BlokD-blok
ReeksOvergangsmetalen
KleurZilvergeel
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u)44,956
Elektronenconfiguratie[Ar]3d1 4s2
Oxidatietoestanden+3
Elektronegativiteit (Pauling)1,36
Atoomstraal (pm)162
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)633,09
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)1234,99
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)2388,67
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3)2989
Smeltpunt (K)1812,2
Kookpunt (K)3021
AggregatietoestandVast
Smeltwarmte (kJ·mol−1)14,1
Verdampingswarmte (kJ·mol−1)314,2
KristalstructuurHex
Molair volume (m3·mol−1)15,04
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1)600
Elektrische weerstand (μΩ·cm)61
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1)15,8
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal    Scheikunde

Ontdekking

In 1869 voorspelde Dmitri Mendelejev op basis van zijn tabel het bestaan van scandium en hij noemde het ekaboron omdat het element in zijn tabel onder boor stond. Tien jaar later waren de Zweedse chemicus Lars Fredrick Nilson en zijn team met behulp van spectraalanalyse op zoek naar lanthaniden toen zij stuitten op scandium.[1] Rondom die tijd kwam ook Per Teodor Cleve tot dezelfde ontdekking. Scandium heeft de naam te danken aan de eerst genoemde ontdekker (scandia is de Latijnse naam voor Scandinavië). Pas in 1960 bleek men in staat om op grote schaal zuivere scandium te winnen.

Toepassingen

Omdat het vrij lastig is om scandium te isoleren wordt dit element weinig toegepast in de industrie, maar is essentieel bij het produceren van lcd-tv's en mobiele telefoons. Als scandiumoxide (Sc2O3) wordt het soms gebruikt voor lampen met hoge intensiteit. Andere weinig voorkomende toepassingen zijn:

  • De isotoop 46Sc wordt in de aardolie-industrie gebruikt om oliestromen te traceren.
  • Scandiumchloride wordt toegevoegd aan kwikdamplampen om zonlicht-achtige verlichting na te bootsen.
  • Omdat scandium een veel hoger smeltpunt heeft dan aluminium wordt de toepassing ervan in de ruimtevaart onderzocht.
  • Tegenwoordig wordt scandium ook toegepast in de fietsindustrie. Hoogwaardige race- en mountainbikeframes worden vervaardigd uit een scandium-aluminiumlegering. In vergelijking met normaal aluminium kunnen scandiumframes lichter en soepeler gemaakt worden zonder daarbij aan sterkte in te leveren. Hierdoor is scandium een sterk alternatief voor carbonfiber.

Opmerkelijke eigenschappen

Scandium lost slecht op in zuren. Het is zelfs bestand tegen 50% oplossingen van salpeterzuur en 48% fluorzuur.

Verschijning

Scandium komt voor in zeldzame mineralen die soms in Scandinavië en Madagaskar gevonden worden, vaak samen met yttrium of lanthaniden. Op aarde komt het alleen in sporen voor, maar op de zon en andere sterren komt scandium in hogere concentraties voor.

Isotopen
Meest stabiele isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
45Sc 100 stabiel met 24 neutronen
46Sc syn 83,79 d β− 2,367 46Ti
47Sc syn 3,3492 d β− 1,992 47Ti

Van scandium is één stabiele isotoop bekend. Daarnaast zijn er een aantal radioactieve isotopen die alleen op kunstmatige basis gefabriceerd kunnen worden. Al deze isotopen hebben korte halveringstijden, meestal minder dan een paar uur.

Toxicologie en veiligheid

In poedervorm is scandium brandbaar.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.