ข้ามไปเนื้อหา

สแกนเดียม

แก้ไขลิงก์
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
(เปลี่ยนทางจาก Scandium)
สแกนเดียม, 21Sc
ผลึกสแกนเดียมทรงกลมสีเทาเข้มสองตัวอย่างและก้อนโลหะรูปลูกบาศก์ที่ทำจากวัสดุเดียวกัน
สแกนเดียม
การออกเสียง/ˈskændiəm/ ⓘ ​(SKAN-dee-əm)
ลักษณะปรากฏสีขาวเงิน
น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน Ar°(Sc)
สแกนเดียมในตารางธาตุ
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
–
↑
Sc
↓
Y
แคลเซียม ← สแกนเดียม → ไทเทเนียม
เลขอะตอม (Z)21
หมู่3
คาบคาบที่ 4
บล็อก บล็อก-d
การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Ar] 3d1 4s2
อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน2, 8, 9, 2
สมบัติทางกายภาพ
สถานะ ที่ STPของแข็ง
จุดหลอมเหลว1814 K ​(1541 °C, ​2806 °F)
จุดเดือด3109 K ​(2836 °C, ​5136 °F)
ความหนาแน่น (ที่ 20° C)2.989 g/cm3 [3]
ขณะเป็นของเหลว (ที่จุดหลอมเหลว)2.80 g/cm3
ความร้อนของการหลอมเหลว14.1 kJ/mol
ความร้อนของการกลายเป็นไอ332.7 kJ/mol
ความจุความร้อนจำเพาะเชิงโมล25.52 J/(mol·K)
ความดันไอ
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)
สมบัติของอะตอม
สถานะออกซิเดชันทั่วไป: +3
0,[4] +1,[5] +2[6]
อิเล็กโทรเนกาติวิตีสเกลเพาลิง: 1.36
พลังงานไอออไนเซชัน
  • ลำดับที่ 1: 633.1 kJ/mol
  • ลำดับที่ 2: 1235.0 kJ/mol
  • ลำดับที่ 3: 2388.6 kJ/mol
  • (เพิ่มเติม)
รัศมีอะตอมจากการทดลอง: 162 pm
รัศมีโควาเลนต์170±7 pm
รัศมีแวนเดอร์วาลส์211 pm
Color lines in a spectral range
เส้นสเปกตรัมของสแกนเดียม
สมบัติอื่น ๆ
โครงสร้างผลึก ​hexagonal close-packed (hcp) (hP2)
ค่าคงที่แลตทิซ
Hexagonal close packed โครงสร้างผลึกสำหรับสแกนเดียม
a = 330.89 pm c = 526.80 pm (ที่ 20 °C)[3]
การขยายตัวจากความร้อน9.97×10−6/K (ที่ 20 °C)[a]
การนำความร้อน15.8 W/(m⋅K)
สภาพต้านทานไฟฟ้าα, พหุผลึก: 562 nΩ⋅m (ที่อุณหภูมิห้อง, จากการคำนวณ)
สมบัติแม่เหล็กพาราแมกเนติก
สภาพรับไว้ได้ทางแม่เหล็กเชิงโมล+315.0×10−6 cm3/mol (292 K)[7]
มอดุลัสของยัง74.4 GPa
มอดุลัสเฉือน29.1 GPa
มอดุลัสเชิงปริมาตร56.6 GPa
อัตราส่วนปัวซง0.279
ความแข็งบริเนล736–1200 MPa
เลขทะเบียน CAS7440-20-2
ประวัติ
การตั้งชื่อตามชื่อสแกนดิเนเวีย
การทำนายดมีตรี เมนเดเลเยฟ (1871)
การค้นพบลาร์ส เฟรดริก นิลซอน (1879)
การแยกธาตุครั้งแรกดับเบิลยู. ฟิชเชอร์, เค. บรูงเงอร์, เอช. กรีไนเซน (1937)
ไอโซโทปของสแกนเดียม
ไอโซโทปหลัก[8] การสลายตัว
ไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ ครึ่งชีวิต (t1/2) รูปแบบ ผลิตภัณฑ์
43Sc synth 3.891 h β+ 43Ca
44Sc synth 4.042 h β+ 44Ca
44m3Sc synth 58.61 h IT 44Sc
β+ 44Ca
45Sc 100% stable
46Sc synth 83.757 d β− 46Ti
47Sc synth 3.3492 d β− 47Ti
48Sc synth 43.67 h β− 48Ti
หมวดหมู่ หมวดหมู่: สแกนเดียม
| แหล่งอ้างอิง

สแกนเดียม (อังกฤษ: scandium) เป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ Sc และเลขอะตอม 21 เป็นธาตุโลหะทรานซิชันสีขาวเงินที่พบในบล็อก-ดี (d-block) ของตารางธาตุ โดยทั่วไปจัดเป็นธาตุโลหะหายาก (rare-earth element)[9] ร่วมกับอิตเทรียมและแลนทาไนด์ ธาตุนี้ถูกค้นพบใน ค.ศ. 1879 โดยการวิเคราะห์สเปกตรัมของแร่ยูเซนไนต์ (euxenite) และแกโดลิไนต์ (gadolinite) จากสแกนดิเนเวีย[10]

สแกนเดียมพบเจือปนอยู่ ในแหล่งแร่ของสารประกอบโลหะหายากและยูเรเนียมเป็นส่วนใหญ่ แต่มีการสกัดแยกออกจากแร่เหล่านี้เพียงไม่กี่เหมืองทั่วโลก เนื่องจากสแกนเดียมโลหะมีความพร้อมใช้งานต่ำและความยากลำบากในการเตรียมสาร (ซึ่งทำสำเร็จเป็นครั้งแรกใน ค.ศ. 1937) การประยุกต์ใช้ประโยชน์จากสแกนเดียมจึงยังไม่ได้รับการพัฒนาจนกระทั่งในทศวรรษ 1970 เมื่อมีการค้นพบผลเชิงบวกของสแกนเดียมที่มีต่ออะลูมิเนียมอัลลอย การใช้ประโยชน์ในโลหะผสมดังกล่าวยังคงเป็น การประยุกต์ใช้หลักเพียงอย่างเดียวของธาตุนี้ ทั้งนี้ การค้าออกไซด์ของสแกนเดียมทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 15–20 ตันต่อปี[11]

คุณสมบัติของสารประกอบสแกนเดียมจะอยู่กึ่งกลางระหว่างอะลูมิเนียมและอิตเทรียม นอกจากนี้ ยังมีความสัมพันธ์เชิงทแยงมุม (diagonal relationship) ระหว่างพฤติกรรมของแมกนีเซียมและสแกนเดียม เช่นเดียวกับความสัมพันธ์ระหว่างเบริลเลียมและอะลูมิเนียม ในสารประกอบเคมีของธาตุในกลุ่ม 3 (หมู่ 3) สถานะออกซิเดชันที่เด่นชัดที่สุดคือ +3

หมายเหตุ

[แก้]
  1. ↑ การขยายตัวทางความร้อนของสแกนเดียมมีลักษณะแอนไอโซโทรปี (anisotropic): สัมประสิทธิ์สำหรับแต่ละแกนผลึก (ที่ 20 °C) คือ αa = 7.98×10−6/K, αc = 13.94×10−6/K, และ αเฉลี่ย = αV/3 = 9.97×10−6/K.

อ้างอิง

[แก้]
  1. ↑ "Standard Atomic Weights: สแกนเดียม". CIAAW. 2021.
  2. ↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (ภาษาอังกฤษ). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
  3. 1 2 Arblaster, John W. (2018). Selected Values of the Crystallographic Properties of Elements. Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  4. ↑ Cloke, F. Geoffrey N.; Khan, Karl & Perutz, Robin N. (1991). "η-Arene complexes of scandium(0) and scandium(II)". J. Chem. Soc., Chem. Commun. (19): 1372–1373. doi:10.1039/C39910001372.
  5. ↑ Smith, R. E. (1973). "Diatomic Hydride and Deuteride Spectra of the Second Row Transition Metals". Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 332 (1588): 113–127. Bibcode:1973RSPSA.332..113S. doi:10.1098/rspa.1973.0015. S2CID 96908213.
  6. ↑ McGuire, Joseph C.; Kempter, Charles P. (1960). "Preparation and Properties of Scandium Dihydride". Journal of Chemical Physics. 33 (5): 1584–1585. Bibcode:1960JChPh..33.1584M. doi:10.1063/1.1731452.
  7. ↑ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  8. ↑ Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  9. ↑ "IUPAC Recommendations, Nomenclature of Inorganic Chemistry" (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2008-05-27.
  10. ↑ Samson, Iain M.; Chassé, Mathieu (2016), "Scandium", ใน White, William M. (บ.ก.), Encyclopedia of Geochemistry: A Comprehensive Reference Source on the Chemistry of the Earth (ภาษาอังกฤษ), Cham: Springer International Publishing, pp. 1–5, doi:10.1007/978-3-319-39193-9_281-1, ISBN 978-3-319-39193-9
  11. ↑ "Mineral Commodity Summaries 2020" (PDF). US Geological Survey Mineral Commodities Summary 2020. US Geological Survey. สืบค้นเมื่อ 10 February 2020.

อ่านเพิ่ม

[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น

[แก้]
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=สแกนเดียม&oldid=13009221"