Escandio (Sc), elemento químico, un metal de tierras raras del Grupo 3 de la tabla periódica.
El escandio es un metal blanco plateado, moderadamente suave. Es bastante estable en el aire, pero cambiará lentamente su color de blanco plateado a un aspecto amarillento debido a la formación de óxido de Sc 2 O 3 en la superficie. El metal se disuelve lentamente en ácidos diluidos, excepto en el ácido fluorhídrico (HF), en el que una capa protectora de trifluoruro impide una reacción adicional. El escandio es paramagnético desde 0 K (−273 ° C o −460 ° F) hasta su punto de fusión (1,541 ° C o 2,806 ° F). Se vuelve superconductor a −273.1 ° C (−459.6 ° F) a presiones superiores a 186 kilobars.
Después de que el químico ruso Dmitry Ivanovich Mendeleyev en 1871 predijera la existencia de este elemento, tentativamente llamándolo ekaboron, el químico sueco Lars Fredrik Nilson en 1879 descubrió su óxido, escandia, en los minerales de tierras raras gadolinita y euxenita, y el químico sueco Per Teodor Cleve más tarde en 1879 El escandio identificado como el hipotético ekaboron. El escandio se encuentra en pequeñas proporciones, generalmente menos del 0.2 por ciento, en muchos de los minerales pesados de lantánidos y en muchos minerales de estaño, uranio y tungsteno. Thortveitite (un silicato de escandio) es el único mineral que contiene grandes cantidades de escandio, alrededor del 34 por ciento, pero desafortunadamente este mineral es bastante raro y no es una fuente importante de escandio. La abundancia cósmica de escandio es relativamente alta. Aunque solo se trata del elemento 50 más abundante en la Tierra (su abundancia es similar a la del berilio), se trata del elemento 23 más abundante en el Sol.
En la naturaleza, el escandio existe en forma de un isótopo estable, el escandio-45. Entre los 25 isótopos radiactivos (excluyendo los isómeros nucleares) con masas que varían de 36 a 61, el más estable es el escandio 46 (semivida de 83,79 días) y el menos estable es el escandio 39 (semivida de menos de 300 nanosegundos)
El escandio se separa de las otras tierras raras por precipitación del sulfato de escandio de potasio insoluble o por extracción de tiocianato de escandio por éter dietílico. El metal mismo se preparó por primera vez en 1938 mediante la electrólisis de cloruros de potasio, litio y escandio en una mezcla eutéctica (es decir, una mezcla que tiene el punto de fusión más bajo posible con esos componentes). El escandio ahora se produce principalmente como un subproducto de la extracción de uranio del mineral davidita, que contiene aproximadamente 0,02 por ciento de óxido de escandio. El escandio existe en dos formas alotrópicas (estructurales). La fase α es hexagonal compacta con a = 3.3088 Å yc = 5.2680 Å a temperatura ambiente. La fase β es cúbica centrada en el cuerpo con una estimación de a = 3.73 Å a 1,337 ° C (2,439 ° F).
Solo se han desarrollado unos pocos usos de este metal de transición inusual, principalmente debido a la disponibilidad limitada de escandio y al alto costo. Su baja densidad y alto punto de fusión sugieren aplicaciones como agente de aleación para metales ligeros para aplicaciones militares y de alto rendimiento. Los principales usos del escandio son como aditivo de aleación para aleaciones a base de aluminio para artículos deportivos y en lámparas de halogenuros metálicos de alta intensidad. Cuando se alea con aluminio y aleaciones a base de aluminio, el escandio limita el crecimiento de granos a alta temperatura.
La química del escandio se asemeja más a la de los otros elementos de estado de oxidación de tierras raras +3 que a la del aluminio o el titanio. Sin embargo, parte de su comportamiento es atípico de las tierras raras debido a su radio iónico significativamente menor (1.66 Å para el número de coordinación 12) en comparación con el promedio de tierras raras (1.82 Å para el número de coordinación 12). Por esta razón, el ion Sc 3+ es un ácido relativamente fuerte y tiene una tendencia mucho mayor a formar iones complejos.
Propiedades del elemento
| número atómico | 21 |
|---|---|
| peso atomico | 44,95591 |
| punto de fusion | 1,541 ° C (2,806 ° F) |
| punto de ebullición | 2.836 ° C (5.137 ° F) |
| Gravedad específica | 2.989 (24 ° C o 75 ° F) |
| estado de oxidación | +3 |
| configuración electronica | [Ar] 3d 1 4s 2 |
![La película de Sting de Hill [1973]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/2/sting-film-hill-1973.jpg "La película de Sting de Hill [1973]")
