Grupa 3: grupa skandu

Trzy elektrony ponad rdzeniem gazu szlachetnego

Skand ma konfigurację [Ar] 3d¹ 4s², a itr [Kr] 4d¹ 5s²: dwa elektrony s i jeden elektron d leżą poza rdzeniem gazu szlachetnego. Utrata wszystkich trzech jest łatwa, więc jedyne częste jony to Sc³⁺ i Y³⁺, występujące w tlenkach takich jak Sc₂O₃ i Y₂O₃.

Gdy te trzy elektrony zostaną oddane, nie zostają żadne elektrony d, więc większość ich związków jest biała lub bezbarwna, w przeciwieństwie do jaskrawych związków wielu metali przejściowych. Oba pierwiastki zachowują się też bardzo podobnie do lantanowców, które również preferują ładunek 3+.

Porównanie skandu i itru

Przy zaledwie dwóch pełnoprawnych członkach tendencja jest krótka. Itr ma większą gęstość, 4,469 g/cm³ wobec 2,989 g/cm³ dla skandu, a jego elektroujemność jest niższa, 1,22 wobec 1,36. Ich temperatury topnienia są prawie równe: 1814 K dla skandu i 1799 K dla itru. Skand jest lekki jak na metal przejściowy, tylko trochę gęstszy od glinu (2,7 g/cm³).

Gdzie spotykasz grupę 3

Odrobina skandu wzmacnia stopy glinu używane na ramy rowerów, kije baseballowe i części samolotów, a jodek skandu daje niektórym lampom stadionowym blask podobny do światła dziennego. Granat itrowo-glinowy to kryształ w wielu laserach i w luminoforze, który zamienia niebieskie światło diod LED na białe, a tlenek itru, baru i miedzi był pierwszym nadprzewodnikiem działającym po schłodzeniu ciekłym azotem.

Wraz z lantanowcami skand i itr zalicza się do pierwiastków ziem rzadkich. Itr nazwano od Ytterby, szwedzkiej wsi, która dała też nazwy iterbowi, terbowi i erbowi.

Co stoi pod itrem?

Chemicy wciąż spierają się, które pierwiastki dopełniają grupę 3. Wiele podręczników umieszcza pod itrem lantan (57) i aktyn (89), a wielu chemików woli dziś lutet (71) i lorens (103), bo wtedy kilka właściwości płynniej kontynuuje tendencję skand–itr. Ta strona trzyma oba szeregi w ich własnych wierszach, a kolumna grupy 3 pokazuje dla każdego z nich pole zastępcze.