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CHEMIE-MASTER-Periodensystem für den Schulgebrauch

Periodensystem für den Schulgebrauch von chemie-master.de


123456789101112131415161718
1H                He
2LiBe          BCNOFNe
3NaMg          AlSiPSClAr
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaLANHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaACTRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
 
LanthanoideLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
ActinoideAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

44,955912 u

21Sc

Scandium


  • Elementart:

    Metall

  • Elementserie:

    Übergangsmetall

  • 3. Gruppe (IUPAC)

    III. Nebengruppe ( III B )

  • 4. Periode

    N-Schale

  • Elektronenkonfiguration:

    [Ar]3d14s2

  • Schmelztemperatur:

    1814 K bzw. 1540,85 °C

  • Siedetemperatur:

    3103 K bzw. 2829,85 °C

  • Dichte:

    2,985 g/cm3

  • Oxidationsstufe(n):

    +3

  • Elektronegativität:

    1,3

  • Atomradius:

    161 pm

  • Ionenradius [pm]:

    Sc3+: 83

  • 1. Ionisierungsenergie:

    633,09 kJ/mol

  • 2. Ionisierungsenergie:

    1234,99 kJ/mol

  • 3. Ionisierungsenergie:

    2388,67 kJ/mol

  • Erdkrustenhäufigkeit:

    0,0005 %


Scandium (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

Name:

Abgeleitet von dem lat. »scandia« für Skandinavien.

Entdeckung:

Die Existenz des Elements wurde 1871 von Mendelejew als »Eka-Bor« vorhergesagt. 1879 fand es der schwedische Chemiker Lars Fredrik Nilson in den Mineralen Euxenit und Gadolinit. Per Theodor Cleve überprüfte im gleichen Jahr die Eigenschaften des Scandiums und konnte so die Übereinstimmung mit dem »Eka-Bor« Mendelejews bestätigen.
 
Siehe: Die Entdeckung der Seltenerdmetalle
 

Eigenschaften:

Silberweißes, relativ weiches Seltenerdmetall. Es kann zu Folien ausgewalzt werden.


In seinen chemischen Eigenschaften ähnelt es dem Yttrium und den Lanthanoiden sowie - weniger ausgeprägt - dem Aluminium und Titan. Bei normaler Temperatur wird es an der Luft nicht angegriffen. Bei erhöhter Temperatur reagiert es mit Sauerstoff zu Scandiumoxid Sc2O3 und mit Chlor zu Scandiumchlorid ScCl3. Mit Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Bor reagiert Scandium bei erhöhter Temperatur unter Bildung von Einlagerungsverbindungen.
 

Vorkommen:

Scandium ist im Mineral Thortveitit (Y,Sc)2Si2O7, einem Yttrium-Scandium-Silicat, enthalten und tritt als Begleiter der anderen Seltenerdmetalle in den entsprechenden phosphatischen oder silicatischen Mineralien auf. Scandium ist zwar relativ weit verbreitet, findet sich jedoch nur selten in angereicherter Form. Derzeit gibt es auf der Welt nur eine einzige Lagerstätte, die speziell zur Gewinnung von Scandium ausgebeutet wird. Das Gestein dieser Lagerstätte in der Ukraine hat einen Gehalt von ca. 105 Gramm Scandium pro Tonne.

Gewinnung:

Das metallische Scandium wird entweder aus einer Schmelze von ScCl3/LiCl/KCl durch Elektrolyse an einer Zinkkathode oder durch Reduktion von Scandiumfluorid ScF3 mit Calcium in Gegenwart von Lithiumfluorid und Zink bei 1000 °C gewonnen. In beiden Fällen bildet sich eine Scandium-Zink-Legierung, aus der anschließend das Zink abdestilliert wird. Das zurückbleibende Scandium wird danach zur Reinigung einer Hochvakuumdestillation unterzogen.

Verwendung:

Aluminium-Legierungen mit max. 2% Scandium finden Verwendung im Flugzeugbau (z.B. MIG 29) und in besonders leichten Rahmen für Rennräder. Der Scandiumzusatz zum Aluminium soll dessen Gefüge verfeinern und Grobkornbildung - als potentielle Schwachstelle im Material - unterbinden. Im Cer-Mischmetall ist ebenfalls Scandium enthalten. Scandiumiodid wird in Xenon-Lampen für Autoscheinwerfer eingesetzt.

Isotope:

45Sc (100%)

Redox-Potenziale:

Sc ⇌ Sc3+ + 3 e– –2,08 Volt