 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Оксид скандия (III) | |
| Другие имена Скандия, полуторный оксид скандия | |
| Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
| ECHA InfoCard | 100.031.844  |
PubChem CID | |
| UNII | |
CompTox Dashboard ( EPA ) | |
| |
| |
| Характеристики | |
| Сбн 2 О 3 | |
| Молярная масса | 137,910 г / моль |
| Внешность | белый порошок |
| Плотность | 3,86 г / см 3 |
| Температура плавления | 2485 ° С (4505 ° F, 2758 К) |
| не растворим в воде | |
| Растворимость | растворим в горячих кислотах (реагирует) |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Оксид скандия (III) или скандий представляет собой неорганическое соединение с формулой Sc 2 O 3 . Это один из нескольких оксидов из редкоземельных элементов с высокой температурой плавления . Он используется для получения других соединений скандия, а также в высокотемпературных системах (из-за его устойчивости к нагреву и тепловому удару ), электронной керамики и композиции стекла (в качестве вспомогательного материала).
Структура и физические свойства [ править ]
Оксид скандия (III) имеет кубическую кристаллическую структуру ( точечная группа : тетраэдрическая (T h ), пространственная группа : Ia 3 ), содержащая 6-координатные металлические центры. [1] Порошковый дифракционный анализ показывает расстояния связи Sc-O 2,159–2,071 Å. [2]
Оксид скандия представляет собой диэлектрик с шириной запрещенной зоны 6,0 эВ. [3]
Производство [ править ]
Оксид скандия - это основная форма очищенного скандия, производимого в горнодобывающей промышленности. Руды, богатые скандием , такие как тортвейтит (Sc, Y) 2 (Si 2 O 7 ) и колбекит ScPO 4 · 2H 2 O, встречаются редко, однако следовые количества скандия присутствуют во многих других минералах. Таким образом, оксид скандия преимущественно образуется как побочный продукт при извлечении других элементов.
Реакции [ править ]
Оксид скандия является основной формой очищенного скандия, производимого в горнодобывающей промышленности, что делает его отправной точкой для всей химии скандия.
Оксид скандия реагирует с большинством кислот при нагревании с образованием ожидаемого гидратированного продукта. Так , например, нагреванием в избытке водного раствора HCl производит гидратированный ScCl 3 · л H 2 O . Его можно сделать безводным путем выпаривания досуха в присутствии NH 4 Cl , после чего смесь очищают путем удаления NH 4 Cl сублимацией при 300-500 ° C. [4] Присутствие NH 4 Cl необходимо, поскольку в противном случае гидратированный ScCl 3 · n H 2 O образовал бы смешанныйоксихлорид после высыхания.
- Sc 2 O 3 + 6 HCl + x H 2 O → 2 ScCl 3 · n H 2 O + 3 H 2 O
- ScCl 3 · n H 2 O + n NH 4 Cl → ScCl 3 + n H 2 O + n NH 4 Cl
Подобным образом он превращается в гидратированный трифлат скандия (III) (Sc (OTf) 3 · n H 2 O) реакцией с трифликовой кислотой . [5]
Металлический скандий промышленно получают восстановлением оксида скандия; это происходит путем превращения во фторид скандия с последующим восстановлением металлическим кальцием . Этот процесс в некотором роде похож на процесс Кролла для производства металлического титана .
Оксид скандия форма scandate соли со щелочами, в отличии от своих высших гомологов оксида иттрия и лантана оксида (но , как оксид лютеция ), например , образующего K 3 Sc (OH) 6 с KOH. В этом оксид скандия больше похож на оксид алюминия .
Естественное явление [ править ]
Природная скандия, хотя и нечистая, встречается в виде минерального кангита . [6]
Ссылки [ править ]
- ^ Wells AF (1984) Структурная неорганическая химия, 5-е издание Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ^ Кноп, Освальд; Хартли, Джин М. (15 апреля 1968 г.). «Уточнение кристаллической структуры оксида скандия». Канадский химический журнал . 46 (8): 1446–1450. DOI : 10.1139 / v68-236 .
- ^ Эмелин, А. В.; Катаева, Г.В.; Рябчук, ВК; Серпоне, Н. (1 октября 1999 г.). «Фотостимулированная генерация дефектов и поверхностных реакций на серии твердых тел с широкозонной запрещенной зоной». Журнал физической химии B . 103 (43): 9190–9199. DOI : 10.1021 / jp990664z .
- ^ Stotz, Роберт В .; Мелсон, Гордон А. (1 июля 1972 г.). «Приготовление и механизм образования безводных хлорида и бромида скандия (III)». Неорганическая химия . 11 (7): 1720–1721. DOI : 10.1021 / ic50113a058 .
- ^ МакКлеверти, Дж. А. и Мейер, Т. Дж., Комплексная координационная химия II , 2003 г., Elsevier Science, ISBN 0-08-043748-6 , Vol. 3, стр. 99 [«Кипячение оксида скандия с трифликовой кислотой приводит к выделению гидратированного трифлата скандия»]
- ^ Миндат, http://www.mindat.org/min-42879.html
