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Escandio

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Posición del escandio en la tabla periódica; grupo 3, periodo 4
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Nombre, símbolo, Z: Escandio, Sc, 21
Serie química: Metales de transición
Grupo, periodo, bloque: 3, 4 , d
Configuración electrónica: [Ar] 3d1 4s2
Propiedades atómicas
Masa atómica: 44,955910 uma
Radio atómico: 184 pm
 - Medio 160 pm
 - Covalente 144 pm
 - De Van der Waals Sin datos
Nº de oxidación (óxido): 3 (base débil)
Electronegatividad: 1,36 (Pauling)
Potencial de ionización: 633,1 kJ/mol

 - 2.º = 1235,0
 - 3.º = 2388,6
 - 4.º = 7090,6

 - 5.º = 8843
 - 6.º = 10679
 - 7.º = 13310

 - 8.º = 15250
 - 9.º = 17370
 - 10.º = 21726


† Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico.

Propiedades físicas
Estado: Sólido
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Plateado
Densidad: 2985 (kg/)
Dureza: ___ (Mohs)
Conductividad eléctrica: 1,77×106 S/m
Conductividad térmica: 15,8 W/(m·K)
Calor específico: 568 J/kg·K
Punto de fusión: 1814 K
Entalpía de fusión: 14,1 kJ/mol
Punto de ebullición: 3103 K
Entalpía de vaporización: 314,2 kJ/mol
Presión de vapor: 22,1 Pa a 1812 K
Velocidad del sonido: ___ m/s a 933 K
Isótopos más estables
Iso. AN (%) Vida media MD ED (MeV) PD
45Sc 100 El Sc es estable con 24 neutrones
46Sc Sintético 83,79 d β- 2,367 46Ti
Valores en el SI y en condiciones normales (0 ºC y 1 atm), salvo indicación en contra.


El escandio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Sc y su número atómico es 21. Es un metal de transición que se encuentra en minerales de Escandinavia y que se clasifica con frecuencia entre los lantánidos por sus similitudes con ellos.

Características principales

Es un metal blando, muy ligero, resistente el ataque del ácido nítrico y fluorhídrico, de color plateado deslustra expuesto al aire adoptando una color ligeramente rosado. Su estado de oxidación más común es +3 y sus sales son incoloras. Sus propiedades son más parecidas a las del itrio y los lantánidos que a las del titanio por lo que suele incluirse con frecuencia entre las tierras raras.

Aplicaciones

El óxido de escandio Sc2O3, se utiliza en luces de alta intensidad y añadido yoduro de escandio en las lámparas de vapor de mercurio se consigue una luz solar artificial de muy alta calidad. El isótopo radioactivo Sc-46 se usa en el craqueo del petróleo como trazador, y el metal tiene aplicación en la industria aeroespacial dado que presenta un punto de fusión muy superior al del aluminio.

Historia

El escandio (del latín científico scandĭum, y éste de Scandi, Escandinavia) fue descubierto por Lars Fredrick Nilson en 1879 mientras trabajaba con su equipo en la búsqueda de metales tierras raras mediante análisis espectral de los minerales euxenita y gadolinita. Para aislar el elemento procesó 10 kg de euxenita con otros residuos de tierras raras logrando aproximadamente 2 gramos de óxido (Sc2O3) de gran pureza.

En 1869 Dmitri Mendeleyev predijo, basándose en las leyes periódicas, que este metal debía tener propiedades similares a las del boro por lo que llamó al elemento aún por descubrir ekaboro (símbolo Eb). Aproximadamente en la misma época que Nilson, Per Theodor Cleve descubrió el óxido de escandio y confirmó que se trataba del ekaboro.

En 1937 se aisló por vez primera el metal por electrólisis de una solución eutéctica de potasio, litio y cloruros de escandio a 700-800 ºC empleando como electrodos un filamento de wolframio y un baño de cinc líquido en un crisol de grafito. La primera libra de escandio del 99% de pureza se fabricó en 1960.

Abundancia y obtención

Las únicas fuentes concentradas conocidas del metal, que no se encuentra en estado nativo, son minerales poco abundantes de Escandinavia y Madagascar como euxenita, gadolinita y thortveitita.

Hay más abundancia en el sol y estrellas similares (23º) que en la Tierra (50º) donde se encuentra muy repartido, apareciendo trazas del metal en más de 800 minerales. El color azul del aguamarina, variedad del berilo, se cree que se debe a la presencia de escandio y aparece entre los residuos de la wolframita tras la extracción del wolframio.

La thortveitita es la principal mena de escandio siendo otra fuente importante los residuos de la extracción del uranio donde se obtiene como subproducto. El metal se obtiene industrialmente por reducción del fluoruro de escandio con calcio.

Isótopos

El escandio natural tiene un único isótopo estable, el Sc-45. Se conocen 13 isótopos radioactivos de los que los más estables son el Sc-46 con 83,79 días de vida media, el Sc-47 (3,3492 días) y Sc-48 (43,67 horas); los demás isótopos radioactivos tiene vidas medias inferiores a las 4 horas y la mayoría menores de 2 minutos. Se conocen además 5 estados metaestables, siendo el más estable el Scm-44 (vida media de 58,6 horas).

La masa atómica de los isótopos de escandio varía desde 39,978 uma del Sc-40 hasta 53,963 uma del Sc-54. El modo de desintegración principal de los isótopos más ligeros que el estable (Sc-45) es la captura electrónica originándose isótopos de calcio, mientras que los isótopos más pesados que el estable se desintegran principalmente mediante emisión beta dando lugar a isótopos de titanio.

Precauciones

El polvo de escandio metálico es inflamable.

Referencias

H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh  
  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr