Scandium Chemical Properties (25 feite wat jy moet weet)

Sc of Scandium is die oorgangsmetaalelement van die d-blokelement met 'n gedeeltelik gevulde 3d-orbitaal. Kom ons verduidelik oor Scandium in detail.

Scandium het chemiese en fisiese eienskappe wat die meeste ooreenstem met sy swaarder oorgangsmetaalkongenere. Dit is teenwoordig in die meeste uraanverbindings en dit is ook 'n seldsame aardmetaal soos lantaniede. Dit is sag en kom in Skandinawië voor en kom in silwerkleur voor.

Dit verander effens gelerig of pienkerig wanneer dit aan lug blootgestel word. Scandium brand maklik wanneer dit aan die brand gesteek sal word. Dit reageer met water om waterstofgas te vorm en sal in baie sure oplos. Nou sal ons die basiese chemiese eienskappe van Scandium bespreek met 'n behoorlike verduideliking in die volgende artikel.

1. Scandium simbool

Om die element uit te druk deur een of twee letters van die Engelse of Latynse alfabet van die chemiese naam te gebruik. Kom ons voorspel die atoomsimbool van Scandium.

“Sc” is die atoomsimbool van Scandium aangesien die naam van die element met die S-letter in die Engelse alfabet begin, maar die letter S is reeds geneem vir die groep 16th Swaelelement, dus gebruik ons ​​die eerste twee letters van die spelling Scandium soos "Sc" in plaas van die eerste letter om die element te onderskei.

Scandium Atoomsimbool

2. Skandiumgroep in die periodieke tabel

Vertikale lyne of kolomme van die periodieke tabel word na verwys as 'n onderskeie groep van die periodieke tabel. Kom ons voorspel die groep Scandium in die periodieke tabel.

Sc word in die 3 geplaasrd vertikale reeks van die periodieke tabel volgens sy atoomgetal deur Mendeleev. So, dit is 3rd groepelement, of in die moderne periodieke tabel word dit in groep IIB geplaas, en dit word op die neerslagtabel onderskei.

3. Skandiumperiode in die periodieke tabel

'n Horisontale lyn of ry van die periodieke tabel waar elke element volgens sy laaste beginselkwantumgetal geplaas word, word 'n periode genoem. Voorspel nou die tydperk van die Scandium.

Sc word in die 4 geplaasth tydperk aangesien dit meer as 18 elektrone bevat, wat in bogenoemde 3 geplaas isrd periode, dus die oorblywende drie elektrone, word dit in die 4de periode geplaas, wat in die oorgangselementperiode van die periodieke tabel is. Soos 4th tydperk bestaan ​​uit oorgangsreekse van 10 elemente.

4. Skandiumblok in die periodieke tabel

Die orbitaal waar die valenselektrone van die element teenwoordig is, word die blok van die periodieke tabel genoem. Kom ons voorspel die blok van die Scandium.

Skandium behoort aan die d-blokelement aangesien die valenselektrone in sy 3d-orbitaal teenwoordig is, aangesien dit 'n oorgangsmetaal soos yster is. Dit bevat ook s-, p- en d-orbitale, maar die buitenste orbitaal vir Sc is d van 3-beginselkwantumgetal, dus is dit 'n d-blokelement.

5. Scandium atoomgetal

Die waarde van Z staan ​​bekend as die atoomgetal, eintlik word die totale aantal elektrone die atoomgetal genoem. Kom ons vind die atoomgetalle van Scandium.

Die totale atoomgetal van Scandium is 21 wat beteken dit het 21 elektrone en protone, want ons weet die aantal protone is altyd gelyk aan die aantal elektrone en om hierdie rede word hulle neutraal as gevolg van die neutralisering van gelyke en teenoorgestelde ladings.

6. Scandium Atoomgewig

Die massa van die element word gewig genoem wat gemeet word met betrekking tot een of ander standaardwaarde. Kom ons bereken die atoomgewig van Scandium.

Die atoomgewig van Scandium is 44 op die 12C-skaal, wat beteken die atoomgewig van koolstof is 44/12th deel. Maar die werklike waarde is 44.95, wat die gemiddelde waarde van verskillende isotope van Scandium is.

7. Scandium Elektronegatiwiteit volgens Pauling

Pauling elektronegatiwiteit is die krag om enige ander element vir daardie spesifieke atoom aan te trek. Kom ons voorspel die elektronegatiwiteit van Scandium.

Die Pauling-elektronegatiwiteit is 1.36 vir die Sc, wat beteken dat dit meer elektropositief en minder elektronegatief is aangesien sy waarde groter as 1 is. Dit het dus minder vermoë om enige ander element soos ander oorgangselemente aan te trek en hoogs positief gelaaide katione te vorm.

8. Scandium atoomdigtheid

Die aantal atome per eenheid volume van enige atoom word die atoomdigtheid van daardie onderskeie element genoem. Kom ons bereken die atoomdigtheid van Scandium.

Die atoomdigtheid van Scandium is 2.98 g/cm3 wat beteken die gewig van atome per volume-eenheid van Sc word as 2.98 bereken. die atoomgewig word gedeel deur die standaardvolumewaarde van die element deur Avagardo se waarde van 22.4 L by STP.

  • Atoomdigtheid = atoommassa / atoomvolume is die basiese formule vir die berekening van digtheid
  • Die atoommassa of gewig van die Scandium-atoom is 44.95 g wat vasgestel is
  • Die volume van die Scandium-molekule is 22.4 liter by STP volgens Avogardo se berekening 
  • Dus, die atoomdigtheid van die Scandium-atoom is 44.95/(22.4) = 2.006 g/cm3

9. Skandium smeltpunt

Om te verander na 'n vloeibare toestand vanaf sy vaste toestand by 'n spesifieke temperatuur, word die smeltpunt van daardie spesifieke element genoem. Kom ons vind die smeltpunt van die Scandium-atoom.

Die smeltpunt van die Scandium-atoom is 15410 C of 1814K temperatuur, want Sc het 'n seskantige geslote rooster in die kristalvorm wanneer dit in 'n vaste toestand bestaan ​​en groter energie benodig om daardie kristal te breek, dus het dit 'n hoër smeltpunt soos ander oorgangsmetaal.

10. Scandium kookpunt

Waar die dampdruk van 'n element gelyk word aan sy atmosferiese druk, word die kookpunt genoem. Kom ons vind die kookpunt van Scandium.

Die kookpunt van die Scandium-atoom is 28360 C of 3109K omdat dit 'n hoër smeltpunt het, dus benodig dit meer energie as die smeltpunt om te kook. As die element nie in vloeibare vorm bestaan ​​nie, kan dit nie afgekook word nie. Dit is ook 'n metaalelement, so dit benodig meer energie vir sy gasvormige toestand.

Die van der Waal se aantrekkingskrag en Londense verspreidingskrag is baie hoog vir Sc, dus het dit meer energie nodig om in die vloeistoffase te kook. Metale is dig verpak en om hierdie rede sal meer energie nodig wees om te smelt of te kook.

11. Scandium Van der Waals radius?

Van der Waal se radius is die afstand tussen die middelpunt van twee atoomsfere wat aan mekaar geheg is. Kom ons vind Van der Waal se radius van Scandium.

Die Van der Waal se radius vir Sc is 230 pm aangesien dit 'n 3d orbitaal bevat en die 3d orbitaal het 'n afskermingseffek op die kern na buitenste elektrone. Dus, dit het 'n groter kernaantrekkingskrag na die buitenste dop en die radius sal afneem omdat 3d-orbitaal onderhewig is aan swak afskermingseffek.

  • Van der Waal se radius word bereken deur die wiskundige formule met inagneming van die afstand tussen twee atome, waar atome die sfeer in vorm is.
  • Van der Waal se radius is, Rv =dAA / 2
  • Waar RV staan ​​vir Van Waal se radius van die molekule van sferiese vorm
  • dAA is die afstand tussen twee aangrensende sfere van die atoommolekule of opsomming van sue radius van twee atoom

12. Scandium ioniese radius

Die som van die katioon en anioon word die ioniese radius van die element genoem. Kom ons vind die ioniese radius van Scandium.

Die ioniese radius van Sc is dieselfde as wat Van der Waal se radius 230 pm is, want in die ioniese vorm het dit dieselfde ioniese waarde.

13. Scandium isotope

Elemente met dieselfde aantal elektrone maar verskillende massagetalle word isotope van die oorspronklike element genoem. Kom ons bespreek die isotope van Scandium.

Scandium het 35 isotope gebaseer op hul neutrongetalle wat hieronder gelys word

  • 39Sc
  • 40Sc
  • 41Sc
  • 42Sc
  • 42mSc
  • 43Sc
  • 43m1Sc
  • 43m2Sc
  • 44Sc
  • 44m1Sc
  • 44m2Sc
  • 44m3Sc
  • 45Sc
  • 45mSc
  • 46Sc
  • 46m1Sc
  • 46m2Sc
  • 47Sc
  • 47mSc
  • 47Sc
  • 49Sc
  • 50Sc
  • 50mSc
  • 51Sc
  • 52Sc
  • 53Sc
  • 54Sc
  • 54mSc
  • 55Sc
  • 56Sc
  • 57Sc
  • 58Sc
  • 59Sc
  • 60Sc
  • 61Sc

Hier word slegs stabiele isotope hieronder onder daardie isotope in die onderstaande afdeling bespreek.

isotoopNatuurlike
Oorvloed
Halfleeftydafgee
deeltjies
Aantal van
neutron
44m2Sc  sintetiese58.61
uur
€, γ23
45Sc  100%stabieleN / A24
46Scsintetiese83.79
dae
Β, γ25
47Scsintetiese80.38
uur
Β, γ26
47Scsintetiese43.67
uur
Β, γ27
Isotope van Scandium

Slegs vyf isotope is stabiel van Sc onder alle isotope, dus straal hulle ook enige radioaktiewe deeltjies uit. 45Sc is 'n natuurlike isotoop van Scandium onder almal en die res van hulle is sinteties voorberei.

14. Scandium elektroniese dop

Die dop wat die kern omring volgens die hoofkwantumgetal en wat die elektrone bevat, word 'n elektroniese dop genoem. Kom ons bespreek die elektroniese dop van Scandium.

Die aantal elektroniese skulpe van Scandium om die kern is s, p en d orbitale. Omdat dit meer as 18 elektrone het en om 21 elektrone te rangskik, benodig 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d en 4s orbitale. Dus, die elektroniese dopverspreiding van Scandium is 2 2 6 2 6 2 1.

15. Skandium-elektronkonfigurasies

Volgens Hund se reël word elektrone na die onderskeie orbitale versprei wat as elektroniese konfigurasies bekend staan. Kom ons bespreek die elektroniese konfigurasie van Scandium.

Volgens Hund se reël en die Aufbau-beginsel, die presiese elektroniese konfigurasie van Sc is 1s22s22p63s23p6 3d14s2 aangesien dit 21 elektrone het. Om al die 21 elektrone volgens bogenoemde twee reëls te vul, het ons daardie elektrone nodig om s-, p- en d-orbitale met die 1st,2nd, 3de, and4th orbitale.

  • As gevolg van uitruilenergie betree elektrone eers in 4s orbitaal dan 3d.
  • Waar die eerste getal vir die hoofkwantumgetal staan
  • Die letter is vir orbitaal en die agtervoegselnommer is die aantal elektrone.
  • Maar baie elemente het meer hoofkwantumgetalle afhangende van die aantal elektrone.
  • Ar het 18 elektrone, so die oorblywende elektrone is teenwoordig na die edelgaskonfigurasie.
  • Dus, dit word aangedui as [Ar]4s23d1.

16. Skandiumenergie van eerste ionisasie

Die energie word benodig vir die verwydering van die elektrone uit die valensorbitaal vanaf sy nul-oksidasietoestand. Kom ons voorspel die eerste ionisasie van Scandium.

Die eerste ionisasiewaarde vir Sc is 633.1 KJ/mol omdat die elektron uit die gevulde 4s-orbitaal verwyder is en die 4s-orbitaal onderhewig is aan 'n laer afskermingseffek, dus is die energie wat benodig word om 'n elektron van 4s te verwyder minder as die ander orbitaal van Sc. Per ruil word energie elektrone ook eers uit die 4s-orbitaal verwyder.

Vir 'n ander element word die elektrone van p-, d- of f-orbitale verwyder, afhangende van hul elektroniese konfigurasie en die laaste valensorbitaal.

17. Skandiumenergie van tweede ionisasie

Die energie word benodig vir die verwydering van een elektron uit die beskikbare orbitaal vanaf die +1 oksidasietoestand. Kom ons kyk na die tweede ionisasie van Scandium.

Die 2de ionisasie energie benodig vir hierdie proses is 1235 KJ/mol wat plaasgevind het vir Sc vanaf sy 4s-orbitaal, waar die oorblywende elektrone na 1st ionisasie sal verwyder word. Dus, wanneer 'n elektron opgewekte toestand verwyder word, het dit hoër energie benodig as die vorige een.

Oor die algemeen, 2nd ionisasie-energie is groter as 1st ionisasie-energie omdat dit vanuit 'n meer opgewekte toestand of binne-orbitaal plaasvind.

18. Skandiumenergie van derde ionisasie

Verwydering van derde elektrone uit die buitenste of voor-uiteindelike orbitaal van 'n element met 'n +2 oksidasietoestand. Kom ons voorspel die derde ionisasie van Scandium.

Die derde ionisasie-energie vir Sc is 2388.6 KJ/mol omdat die derde ionisasie vanaf die gedeeltelik gevulde 3d-orbitaal plaasvind. As gevolg van die swak afskerm-effek en uitruilenergie van 3d, sal die aantrekkingskrag vir die kern op die buitenste elektron baie hoog wees en 'n groter hoeveelheid energie benodig om elektrone te verwyder.

Vir enige oorgangsmetaal is die derde ionisasie-energie abnormaal hoër as die vorige een.

19. Skandiumoksidasietoestande

Tydens bindingsvorming word die lading wat op die element voorkom die oksidasietoestand genoem. Kom ons voorspel die oksidasietoestand van Scandium.

+1, +2, +3 of selfs 0 oksidasietoestande is beskikbaar vir Sc. As gevolg van die uitruilenergie tree 4'e op as 'n valensdop en die verwydering van twee elektrone is maklik as gevolg van die afskermingseffek verwydering van een elektron vanaf 3d is ook gunstig.

20. Scandium CAS-nommer

CAS-nommer of CAS-registrasie vir enige element om die element wat uniek is, te identifiseer. Laat weet ons die CAS-nommer van Scandium.

Die CAS-nommer van die Scandium is 7440-20-2 wat deur die chemiese abstrakte diens gegee word. Wat verskil van die CAS-nommer van die ander element.

Die CAS-nommer van Sc is uniek en pas nie by die ander element se CAS-nommer nie.

21. Scandium Chem Spider ID

Chem Spider ID is die spesifieke nommer vir 'n spesifieke element wat deur die Royal Society of Science gegee word om deur hul karakter te identifiseer. Kom ons bespreek dit vir Scandium.

22392 is die Chem Spider ID vir Scandium wat deur die RSC (royal Society of chemistry) gegee word. Deur hierdie nommer te gebruik, kan ons al die chemiese data wat met die Scandium-atoom verband hou, evalueer. Soos die CAS-nommer, is dit ook anders vir alle elemente.

22. Scandium allotropiese vorms

Allotrope is dieselfde chemiese eienskap maar verskil in fisiese eienskappe. Kom ons bespreek die allotropiese vorm van Scandium.

Sc het geen allotropiese vorm soos ander oorgangsmetale nie, want hulle kan nie die katenasie-eienskap soos koolstofelemente toon nie.

23. Scandium chemiese klassifikasie

Chemiese klassifikasie is die geklassifiseer die element deur sy reaktiewe aard of hulle veroorsaak gevare vir die menslike liggaam. Laat weet ons die chemiese klassifikasie van Scandium.

Scandium word in die volgende kategorieë geklassifiseer,

  • Sc is 'n oorgangselement
  • Sc word ook as seldsame aardmetaal geklassifiseer
  • Sc geklassifiseer as reaktief op grond van die reaksieneiging
  • Sc is meer rekbaar en dra elektrisiteit volgens elektriese geleiding.

24. Skandiumtoestand by kamertemperatuur

Watter toestand 'n element by kamertemperatuur en standaarddruk kan bestaan, word die fisiese toestand van daardie spesifieke atoom genoem. Kom ons voorspel die toestand van Scandium by kamertemperatuur.

Skandium bestaan ​​in 'n vaste toestand by kamertemperatuur omdat dit 'n kristalrooster het wat dit in die seskantige struktuur aanneem, waar Van der Waal se aantrekkingskrag so hoog is. Die lae is ook oor mekaar teenwoordig, so dit is sag van aard.

25. Is Scandium paramagneties?

Die neiging van magnetisering in die rigting van die magnetiese veld. Kom ons kyk of Scandium paramagneties is of nie.

Skandium is paramagneties van aard as gevolg van die teenwoordigheid van een ongepaarde elektron in die valensie of buitenste 3d orbitaal en die magnetiese waarde sal 1.732 BM wees wat 'n spin-enigste magnetiese waarde is. Dit het 'n molêre magnetiese vatbaarheidswaarde van +315.0×10-6 cm3/mol.

Gevolgtrekking

Sc is 'n 3d-oorgangsmetaalelement, as gevolg van die teenwoordigheid van een ongepaarde elektron is dit onderhewig aan Jann-Teller-verlenging in sy geometrie. Dit kan baie organometaalverbindings vorm en as gevolg van laer d elektron kan dit met harde ligand bind wat sigma skenker sowel as π skenker kan wees.

Scroll na bo