Skupina 3: skupina skandia

Tři elektrony navíc nad jádrem vzácného plynu

Skandium je [Ar] 3d¹ 4s² a yttrium [Kr] 4d¹ 5s²: dva elektrony s a jeden elektron d jsou mimo jádro vzácného plynu. Ztratit všechny tři je snadné, takže jedinými běžnými ionty jsou Sc³⁺ a Y³⁺, které najdeme v oxidech jako Sc₂O₃ a Y₂O₃.

Jakmile jsou tyto tři elektrony pryč, nezbývají žádné elektrony d, takže většina jejich sloučenin je bílá nebo bezbarvá, na rozdíl od zářivě zbarvených sloučenin mnoha přechodných kovů. Oba prvky se také chovají podobně jako lanthanoidy, které rovněž preferují náboj 3+.

Srovnání skandia a yttria

Se dvěma plnohodnotnými členy je trend krátký. Yttrium je hustší, 4,469 g/cm³ oproti 2,989 g/cm³ u skandia, a jeho elektronegativita je nižší, 1,22 oproti 1,36. Jejich teploty tání jsou téměř stejné: 1814 K u skandia a 1799 K u yttria. Skandium je na přechodný kov lehké, jen o málo hustší než hliník (2,7 g/cm³).

Kde se se skupinou 3 setkáte

Trocha skandia zpevňuje slitiny hliníku pro rámy kol, baseballové pálky a součásti letadel a jodid skandia dává některým stadionovým lampám světlo podobné dennímu. Yttrito-hlinitý granát je krystal v mnoha laserech a v luminoforu, který mění modré světlo LED na bílé, a oxid yttria, barya a mědi byl prvním supravodičem, který fungoval při chlazení kapalným dusíkem.

Spolu s lanthanoidy se skandium a yttrium počítají mezi prvky vzácných zemin. Yttrium je pojmenováno po Ytterby, švédské vesnici, která dala jméno také ytterbiu, terbiu a erbiu.

Co patří pod yttrium?

Chemici se stále přou o to, které prvky skupinu 3 doplňují. Mnohé učebnice dávají pod yttrium lanthan (57) a aktinium (89), zatímco mnoho chemiků dnes dává přednost lutetiu (71) a lawrenciu (103), protože několik vlastností pak plynuleji navazuje na trend skandium–yttrium. Tento web ponechává obě řady na jejich vlastních řádcích a sloupec skupiny 3 ukazuje pro každou z nich zástupné políčko.