SCANDIUM

Symbol: Sc
Kategorie: Übergangsmetalle
Ordnungszahl: 21

Relative Atommasse: 44,95591
Schmelzpunkt: 1812 K
Siedepunkt: 3105 K
Dichte: 2,99 g cm-3
Elektronegativität: 1,2
Ionisierungsenergie: 6,54 eV
Konfiguration: [Ar] 3d 4s²
Oxidationszahlen: 3
Atomradius: 160,6 pm
Ionenradius: 83 pm (+3)

Der nachfolgende Artikel ist dem Lexikon der Chemie entnommen.

Scandium, Symbol Sc, chem. Element aus der III. Nebengruppe des Periodensystems, der Scandiumgruppe zugehöriges Seltenerdmetall, Reinelement, Leichtmetall; Z 21, Atommasse 44,9559, D. 2,985 g cm-3, Wertigkeit III, F. 1539 °C, Kp. 2832 °C, Standardelektrodenpotential (Sc/Sc3+) -2,077 V.

Eigenschaften
S. ist ein silberweißes, relativ weiches, walzbares, in zwei Modifikationen auftretendes Metall. Die bis 1335 °C stabile hexagonale Modifikation wandelt sich oberhalb dieser Temperatur in eine kubisch-raumzentriert kristallisierende Modifikation um. S. tritt in seinen Verbindungen stets in der Oxidationsstufe +3 auf, ähnelt in seinen Eigenschaften Yttrium und den Lanthanoiden stärker als Aluminium oder Titan. Bei Raumtemperatur wird es durch Atmosphärilien nicht angegriffen, bei erhöhter Temperatur durch Sauerstoff zu Scandium(III)-oxid Sc2O3, durch Chlor zu Scandium(III)-chlorid ScCl3 oxidiert. Mit weiteren Nichtmetallen, wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Bor, reagiert S. bei erhöhter Temperatur unter Bildung nicht-stöchiometrischer Einlagerungsverbindungen wie ScH2, ScC, ScN und ScB.

Vorkommen
Am Aufbau der Erdkruste mit 5,1·10-4 % beteiligt, findet sich S. in der Natur im Mineral Thortveitit (Y,Sc)2Si2O7, tritt als Begleiter der anderen Seltenerdmetalle in entsprechenden phosphatischen oder silicatischen Erzen (Lanthanoide) auf und ist in geringen Mengen in Wolfram-, Zinn- und Uranerzen sowie Kohleasche enthalten.

Gewinnung
Metallisches S. wird gewonnen durch Elektrolyse von ScCl3/LiCl/KCl-Schmelzen an einer Zinkkathode oder durch Reduktion von Scandium(III)-fluorid mit Calcium in Gegenwart von Zink und Lithiumfluorid bei 1000 °C. Aus der nach beiden Methoden anfallenden Sc/Zn-Legierung wird Zink abdestilliert, das erhaltene metallische S. wird durch Hochvakuumdestillation weiter gereinigt.

Wie andere Seltenerdmetalle aus schwach saurer Lösung als Oxalat fällbar, läßt sich S. von den Begleitmetallen der III. Nebengruppe durch seine Fällbarkeit mit Thiosulfat, durch Löslichkeit von Scandium(III)-fluorid in Ammoniumfluoridlösung oder durch Extraktion mit Ether aus wäßrigen, ammoniumthiocyanathaltigen Lösungen abtrennen. Die Herstellung des Metalls erfolgt durch Reduktion des Scandium(III)-fluorids mit Calcium in Gegenwart von Zink und Lithiumfluorid bei 1000 °C oder durch Elektrolyse von ScCl3/LiCl/ KCl-Schmelzen an einer Zinkkathode. Aus der nach beiden Methoden anfallenden Sc/Zn-Legierung wird Zink abdestilliert, das erhaltene S. wird durch Hochvakuumdestillation weiter gereinigt.

© Spektrum Akademischer Verlag



Top