第 3 族元素：钪族详解

第 3 族是 d 区的第一列，过渡金属从这里开始。在本网站上，它包含钪和钇，以及它们下方两个指向镧系和锕系行的占位方格。关键事实是：这些金属有三个电子可以失去，几乎总是形成 3+ 价离子。

稀有气体内核之外的三个电子

钪是 [Ar] 3d¹ 4s²，钇是 [Kr] 4d¹ 5s²：两个 s 电子和一个 d 电子位于稀有气体内核之外。失去这三个电子很容易，所以常见的离子只有 Sc³⁺ 和 Y³⁺，存在于 Sc₂O₃ 和 Y₂O₃ 等氧化物中。

这三个电子失去之后，就没有 d 电子了，所以它们的大多数化合物是白色或无色的，不像许多过渡金属的化合物那样色彩鲜艳。这两种元素的表现也很像镧系元素，后者同样偏好 3+ 价。

只有两个完整成员，所以变化趋势很短。钇的密度更大，为 4.469 g/cm³，而钪为 2.989 g/cm³，它的电负性更低，为 1.22，钪为 1.36。它们的熔点几乎相等：钪为 1814 K，钇为 1799 K。就过渡金属而言钪很轻，仅比铝（2.7 g/cm³）稍重一点。

少量的钪可以强化用于自行车架、棒球棒和飞机部件的铝合金，碘化钪使一些体育场的灯具发出类似日光的光芒。钇铝石榴石是许多激光器中的晶体，也是把蓝色 LED 光变成白光的荧光粉的成分，而钇钡铜氧化物是第一种在液氮冷却下就能工作的超导体。

与镧系元素一起，钪和钇被算作稀土元素。钇以伊特比命名，这是瑞典的一个村庄，镱、铽和铒也以它命名。

化学家们仍在争论哪些元素完成第 3 族。许多教科书把镧（57）和锕（89）放在钇的下方，而现在许多化学家更倾向于镥（71）和铹（103），因为这样一来，若干性质能更平滑地延续钪–钇的变化趋势。本网站让这两个系列各自保持在自己的行中，第 3 族这一列为它们各显示一个占位方格。


21	钪	Sc	2	+3	1.36	211	1,814 K (1,540.8 °C)	2.989 g/cm³
39	钇	Y	2	+3	1.22	219	1,799 K (1,525.8 °C)	4.469 g/cm³