المجموعة 3: مجموعة السكانديوم

ثلاثة إلكترونات خارج قلب الغاز النبيل

توزيع السكانديوم [Ar] 3d¹ 4s² والإتريوم [Kr] 4d¹ 5s²: إلكترونا s وإلكترون d واحد خارج قلب الغاز النبيل. وفقدان الثلاثة سهل، ولذلك فالأيونان الشائعان الوحيدان هما Sc³⁺ وY³⁺، وهما في أكاسيد مثل Sc₂O₃ وY₂O₃.

وبعد فقدان هذه الإلكترونات الثلاثة لا يبقى أي إلكترون d، ولذلك فمعظم مركّباتها بيضاء أو عديمة اللون، خلافًا لمركّبات كثير من الفلزات الانتقالية الزاهية. كما يشبه العنصران اللانثانيدات كثيرًا، فهذه أيضًا تفضّل الشحنة 3+.

مقارنة السكانديوم بالإتريوم

مع وجود عضوين كاملين فقط، يكون الاتجاه قصيرًا. فالإتريوم أكثف، 4.469 g/cm³ مقابل 2.989 g/cm³ للسكانديوم، وكهروسالبيته أقل، 1.22 مقابل 1.36. ودرجتا انصهارهما متقاربتان جدًا: 1814 K للسكانديوم و1799 K للإتريوم. والسكانديوم خفيف بالنسبة إلى فلز انتقالي، وهو أكثف قليلًا فقط من الألومنيوم (2.7 g/cm³).

أين تصادف المجموعة 3

قليل من السكانديوم يقوّي سبائك الألومنيوم المستخدمة في هياكل الدراجات ومضارب البيسبول وقطع الطائرات، ويمنح يوديد السكانديوم بعض مصابيح الملاعب توهجًا يشبه ضوء النهار. وعقيق الإتريوم والألومنيوم هو البلورة المستخدمة في كثير من الليزرات وفي الفوسفور الذي يحوّل ضوء LED الأزرق إلى أبيض، وكان أكسيد الإتريوم والباريوم والنحاس أول موصل فائق يعمل عند التبريد بالنيتروجين السائل.

ويُعدّ السكانديوم والإتريوم مع اللانثانيدات من العناصر الأرضية النادرة. وقد سُمّي الإتريوم نسبةً إلى إيتربي، وهي قرية سويدية سمّت أيضًا الإتربيوم والتربيوم والإربيوم.

ما الذي يوضع تحت الإتريوم؟

لا يزال الكيميائيون يختلفون حول العناصر التي تكمل المجموعة 3. فكثير من الكتب المدرسية يضع اللانثانوم (57) والأكتينيوم (89) تحت الإتريوم، بينما يفضّل كثير من الكيميائيين اليوم اللوتيتيوم (71) واللورنسيوم (103)، لأن عدة خواص تواصل حينئذ اتجاه السكانديوم–الإتريوم بسلاسة أكبر. ويُبقي هذا الموقع السلسلتين كلتيهما في صفَّيهما الخاصين، ويعرض عمود المجموعة 3 خانة نائبة لكل منهما.