Grupo 3: o grupo do escândio

Três elétrons além do cerne de gás nobre

O escândio é [Ar] 3d¹ 4s² e o ítrio é [Kr] 4d¹ 5s²: dois elétrons s e um elétron d ficam fora de um cerne de gás nobre. Perder os três é fácil, então os únicos íons comuns são Sc³⁺ e Y³⁺, encontrados em óxidos como Sc₂O₃ e Y₂O₃.

Depois que esses três elétrons se vão, não restam elétrons d, então a maioria de seus compostos é branca ou incolor, ao contrário dos compostos vivamente coloridos de muitos metais de transição. Os dois elementos também se comportam de modo muito parecido com os lantanídeos, que igualmente preferem a carga 3+.

Escândio e ítrio comparados

Com apenas dois membros completos, a tendência é curta. O ítrio é mais denso, 4,469 g/cm³ contra 2,989 g/cm³ do escândio, e sua eletronegatividade é menor, 1,22 contra 1,36. Seus pontos de fusão são quase iguais: 1814 K para o escândio e 1799 K para o ítrio. O escândio é leve para um metal de transição, apenas um pouco mais denso que o alumínio (2,7 g/cm³).

Onde você encontra o grupo 3

Um pouco de escândio reforça ligas de alumínio usadas em quadros de bicicletas, tacos de beisebol e peças de aeronaves, e o iodeto de escândio dá a algumas lâmpadas de estádios um brilho semelhante à luz do dia. A granada de ítrio e alumínio é o cristal de muitos lasers e do fósforo que transforma a luz azul dos LEDs em luz branca, e um óxido de ítrio, bário e cobre foi o primeiro supercondutor a funcionar quando resfriado com nitrogênio líquido.

Junto com os lantanídeos, o escândio e o ítrio contam como elementos terras-raras. O ítrio recebeu o nome de Ytterby, uma vila sueca que também deu nome ao itérbio, ao térbio e ao érbio.

O que fica abaixo do ítrio?

Os químicos ainda discutem quais elementos completam o grupo 3. Muitos livros didáticos colocam o lantânio (57) e o actínio (89) sob o ítrio, enquanto muitos químicos hoje preferem o lutécio (71) e o laurêncio (103), porque várias propriedades passam a continuar a tendência escândio–ítrio de modo mais suave. Este site mantém as duas séries em suas próprias linhas, e a coluna do grupo 3 mostra uma caixa provisória para cada uma.