Escandio

Símbolo: Sc
Clasificación: Metales de transición Grupo 3

Número Atómico: 21
Masa Atómica: 44,9559
Número de protones/electrones: 21
Número de neutrones (Isótopo 45-Sc): 24
Estructura electrónica: [Ar] 3d¹ 4s²
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 9, 2
Números de oxidación: +3

Electronegatividad: 1,36
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 631
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1): 18
Radio atómico (pm): 164
Radio iónico (pm) (carga del ion): 83(+3)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 15,9
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 304,8

Punto de Fusión (ºC): 1541
Punto de Ebullición (ºC): 2836
Densidad (kg/m³): 2989; (20 ºC)
Volumen atómico (cm³/mol): 15,04
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Blanco-plateado.

Propiedades comparadas

Isótopos: Un isótopo natural: 45-Sc. Veintitrés inestables, cuyos períodos de semidesintegración oscilan entre 182,3 milisegundos (40-Sc) y 83,79 días (46-Sc).

Descubierto en: 1879
Descubierto por: L. Nilson
Fuentes: Cerita [(Ca,Fe)Ce₃H(SiO₄)₃], parte de Ce está sustituido por otros elementos), ortita [(Al,Fe,Mg)₃(Ca,Ce,La,Na)₂(SiO₄)₃OH] , wolframita [(Fe,Mn)(WO₄)], euxenita o policrasa ((Y,Ce,Er,U,Th,Ca,..)(Nb,Ta,Ti,Fe)₂O₆], gadolinita (iterbita) [FeY₂Be₂(SiO₄)₂O₂], xenotima (YPO₄).
Usos: Tiene pocos usos: iluminación de estadios.

Curiosidades sobre el elemento: Fue predicha su existencia por Mendeleiev en 1871 y se denominó eka-boro. Partiendo de 10 kg de euxenita, Nilson preparó 2 gramos de óxido de escandio. Una vez obtenido se comprobó que sus propiedades coincidían con las predichas, lo que ayudo a confirmar la validez del Sistema Periódico de Mendeleiev.
Es un elemento más abundante en el Sol (lugar veintitrés) y en ciertas estrellas que en la Tierra (lugar cincuenta). Está distribuido por toda la Tierra (2,2x10^-3% en peso de la corteza), apareciendo en unas ochocientas especies minerales: el color azul del berilo [Be₃Al₂Si₆O₁₈] (variedad aguamarina) procede del escandio. Es el principal componente del mineral (raro) thortveitita (Sc₂Y₂Si₂O₇) de color verde oscuro, casi negro, que se encuentra en las pegmatitas graníticas de Iveland (Noruega) y Befanamo (Madagascar). También lo contienen la wolframita ((Fe,Mn)WO₄), la wiikita [(Ti,Fe)(SiO₄) con Nb sustituyendo a Ti y Fe por Sc, tierras raras y otros elementos) y la bazzita (cordierita [Mg₂Al₄Si₅O₁₈] con Sc, Fe, Na y tierras raras). Actualmente las fuentes principales son la thortveitita, la davidita ([(Ti,Fe(III),V)₃(Fe(II),Ce,U,Ca y otros)(O,OH)₇], un titanato de hierro con un 0,02% de Sc₂O₃) y en la extracción de uranio, como subproducto.
Se preparó puro por primera vez en 1937 (Fischer, Brunger, y Grienelaus) por electrólisis de una mezcla eutéctica de cloruros de potasio, litio, y escandio a 700-800ºC, usando como electrodos alambre de wolframio y zinc fundido en un crisol de grafito.
Actualmente se obtiene reduciendo fluoruro de escandio con calcio.
Es un metal blanco-plateado que, al exponerlo al aire, desarrolla una capa amarillenta o rosácea. Se conocen dos modificaciones: a-Sc (hexagonal) que se transforma en b-Sc (cúbica) por encima de 950ºC.
Es blando, se parece más al itrio y a los metales del grupo de las tierras raras que al aluminio o al titanio. Es muy ligero pero con un punto de fusión superior al del aluminio, lo que lo hace interesante en la construcción de aeronaves. No es atacado por una mezcla 1:1 de HNO₃ y HF al 48%. Reacciona con el agua casi tan violentamente como el calcio. Es muy caro.
El isótopo radiactivo 46-Sc se usa como trazador en el craqueo de petróleo.
Entre sus compuestos:
El oxido de escandio (Sc₂O₃) se está usando para producir luces de gran intensidad.
El yoduro de escandio añadido a lámparas de vapor de mercurio produce una luz muy parecida a la solar, que se usa en grabaciones en el interior de estudios de TV y por la noche.
No se sabe nada sobre su toxicidad. Manejar con cuidado.