קבוצה 3: קבוצת הסקנדיום

שלושה אלקטרונים מעבר לליבת הגז האציל

סקנדיום הוא [Ar] 3d¹ 4s² ואיטריום הוא [Kr] 4d¹ 5s²: שני אלקטרוני s ואלקטרון d אחד נמצאים מחוץ לליבת גז אציל. קל לאבד את שלושתם, ולכן היונים הנפוצים היחידים הם Sc³⁺ ו־Y³⁺, המצויים באוקסידים כמו Sc₂O₃ ו־Y₂O₃.

לאחר שלושת האלקטרונים האלה לא נשארים אלקטרוני d, ולכן רוב תרכובותיהם לבנות או חסרות צבע, שלא כמו התרכובות הצבעוניות של מתכות מעבר רבות. שני היסודות מתנהגים גם הרבה כמו הלנתנידים, המעדיפים אף הם מטען של 3+.

השוואה בין סקנדיום לאיטריום

מכיוון שיש רק שני חברים מלאים, המגמה קצרה. איטריום צפוף יותר, 4.469 g/cm³ לעומת 2.989 g/cm³ בסקנדיום, והאלקטרושליליות שלו נמוכה יותר, 1.22 לעומת 1.36. נקודות ההיתוך שלהם כמעט שוות: 1814 K בסקנדיום ו־1799 K באיטריום. סקנדיום קל יחסית למתכת מעבר, צפוף רק מעט יותר מאלומיניום (2.7 g/cm³).

היכן פוגשים את קבוצה 3

מעט סקנדיום מחזק סגסוגות אלומיניום למסגרות אופניים, למחבטי בייסבול ולחלקי מטוסים, וסקנדיום יודידי נותן לכמה מנורות אצטדיון זוהר הדומה לאור יום. איטריום אלומיניום גרנט הוא הגביש בלייזרים רבים ובחומר הזרחן שהופך אור כחול של נורת LED ללבן, ואיטריום בריום נחושת אוקסידי היה מוליך העל הראשון שפעל כשקוררר בחנקן נוזלי.

יחד עם הלנתנידים, סקנדיום ואיטריום נחשבים ליסודות אדמה נדירים. איטריום קרוי על שם איטרבי, כפר שוודי שנתן את שמו גם לאיטרביום, לטרביום ולארביום.

מה בא מתחת לאיטריום?

כימאים עדיין חלוקים בשאלה אילו יסודות משלימים את קבוצה 3. ספרי לימוד רבים מציבים את לנתן (57) ואקטיניום (89) מתחת לאיטריום, ואילו כימאים רבים מעדיפים כיום את לוטטיום (71) ולורנסיום (103), משום שאז כמה תכונות ממשיכות את מגמת סקנדיום־איטריום בצורה חלקה יותר. האתר הזה משאיר את שתי הסדרות בשורותיהן, ועמודת קבוצה 3 מציגה מציין מקום לכל אחת מהן.