1. Vị trí trong bảng tuần hoàn
- Số hiệu nguyên tử: 21
- Nhóm: Nhóm 3
- Chu kỳ: Chu kỳ 4
- Khối lượng nguyên tử: Khoảng 44.955 u
2. Cấu trúc nguyên tử
- Số proton: 21
- Số electron: 21
- Số neutron: Khoảng 24 cho đồng vị phổ biến nhất
- Cấu hình electron: [Ar] 3d1 4s2
3. Đồng vị của scandi
Scandi có ba đồng vị ổn định tự nhiên: 45Sc, 46Sc và 47Sc. Trong đó, 45Sc là đồng vị độ phổ biến nhất với thành phần tự nhiên chiếm gần 100%.
4. Tính chất vật lý
- Trạng thái: Ở điều kiện tiêu chuẩn, scandi là kim loại rắn.
- Màu sắc: Bạc
- Điểm nóng chảy: 1541 °C (2806 °F)
- Điểm sôi: 2836 °C (5177 °F)
- Khối lượng riêng: Khoảng 2.985 g/cm³
- Cấu trúc tinh thể: Hexagonal close-packed (hcp)
5. Tính chất hóa học
- Tính chất oxi hóa - khử: Scandi có tính chất hóa học tương tự như các kim loại kiềm thổ, nhưng cao hơn trong nhóm của nó. Nó dễ dàng phản ứng với nước và tạo ra hydrogen cùng với scandium hydroxide.
- Khả năng phản ứng: Nó có thể phản ứng với nhiều nguyên tố và hợp chất để tạo thành các oxit, halogenua và các hợp chất khác. Phản ứng điển hình với oxy để tạo thành scandium(III) oxide: [ 4Sc + 3O_2 → 2Sc_2O_3 ]
6. Ứng dụng của scandi
- Hợp kim: Scandi được dùng để cải thiện độ bền và tính chịu nhiệt của hợp kim nhôm, đặc biệt trong ngành hàng không vũ trụ.
- Thiết bị điện tử: Scandi có khả năng chịu nhiệt cao và dùng trong sản xuất bóng đèn ion kim loại và đèn halide kim loại.
- Pin nhiên liệu: Scandi được dùng trong màng polymer để chế tạo pin nhiên liệu.
7. Vai trò sinh học
Mặc dù scandi không có vai trò đích thực trong sinh học người, nó vẫn ảnh hưởng đến một số vi sinh vật và thực vật. Chưa có nghiên cứu chi tiết về ảnh hưởng của scandi lên các tế bào động vật hay cơ thể người.
8. Nguồn gốc và phân bố
- Nguồn gốc: Scandi có trong tự nhiên chủ yếu ở dạng khoáng chất như thortveitite, euxenite và gadolinite.
- Phân bố: Khám phá chủ yếu ở Na Uy, Madagascar và một số mỏ khác rải rác khắp thế giới.
9. An toàn và lưu ý
- Độc tính: Scandi có độc tính thấp nhưng bụi mịn của nó có thể gây kích ứng khi hít vào.
- Biện pháp an toàn: Khi làm việc với scandi và các hợp chất của nó, việc đeo khẩu trang và găng tay bảo vệ là cần thiết để tránh hít bụi hoặc tiếp xúc trực tiếp gây kích ứng.
Scandi, với ký hiệu hóa học là Sc, là một kim loại thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp và có nhiều ứng dụng quan trọng, đặc biệt trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và thiết bị điện tử. Tuy không đóng vai trò quan trọng trong sinh học, scandi vẫn là một nguyên tố quan trọng trong các ứng dụng công nghệ hiện đại.
Comments