Elemento químico · metal de transición
Escandio
Metal ligero usado en aleaciones de aluminio y componentes aeroespaciales.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 21
- Peso atómico
- 44.956
- Grupo
- 3
- Periodo
- 4
- Estado
- sólido
- Bloque
- D
- Valencia
- +3
- Tipo
- metal de transición
Qué es el escandio
El escandio es un metal de transición que, aunque no es muy conocido, tiene aplicaciones importantes en la industria moderna. Destaca por su capacidad para mejorar las propiedades de las aleaciones de aluminio, haciéndolas más resistentes y ligeras. Su descubrimiento fue un hito en la tabla periódica, ya que confirmó las predicciones de Mendeleev sobre elementos desconocidos.
Para qué sirve el escandio
Aleaciones de aluminio
El escandio se utiliza para crear aleaciones de aluminio más fuertes y ligeras, ideales para la industria aeroespacial y automotriz, donde cada gramo cuenta para mejorar la eficiencia y el rendimiento.
Lámparas de vapor
Se emplea en lámparas de vapor de mercurio, donde mejora la calidad de la luz emitida, haciéndola más parecida a la luz solar, lo que es beneficioso para aplicaciones de iluminación en estudios de televisión y cine.
Celdas de combustible
El escandio se utiliza en celdas de combustible de óxido sólido, donde mejora la eficiencia y durabilidad de estos dispositivos, que son una alternativa prometedora para la generación de energía limpia.
Datos del escandio
- Número atómico (Z)
- 21
- Masa atómica
- 44,956 u
- Punto de fusión
- 1541 °C
- Punto de ebullición
- 2836 °C
- Densidad
- 2,989 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 1,36
- Radio atómico
- 162 pm
- Energía de 1ª ionización
- 633,1 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 18,1 kJ/mol
- Estructura cristalina
- hexagonal compacta (HCP)
- Color / aspecto
- blanco plateado, se vuelve amarillo-rosado en aire
- Origen del nombre
- de «Scandia» (latín), por Escandinavia
- Descubrimiento
- 1879 · Lars Fredrik Nilson (predicho por Mendeléyev como «eka-boro») (Suecia)
Propiedades del escandio
Propiedades físicas
El escandio es un metal de color blanco plateado, con una densidad de aproximadamente 3 gramos por centímetro cúbico. Tiene un punto de fusión de 1541 °C y un punto de ebullición de 2836 °C. Es un buen conductor de electricidad y calor, lo que lo hace útil en aplicaciones eléctricas y térmicas.
Propiedades químicas
Químicamente, el escandio es relativamente reactivo. Tiende a oxidarse al aire y reacciona con ácidos para liberar hidrógeno. Sus estados de oxidación más comunes son +3, y se combina fácilmente con elementos no metálicos como el oxígeno y el cloro.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del escandio es:
[Ar] 3d¹ 4s²
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s²
El escandio distribuye sus 21 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del escandio
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| +3 | Sc₂O₃, ScCl₃, ScF₃ | único |
Si lo que necesitas es formular, en la página de la valencia del escandio está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del escandio
El escandio fue descubierto en 1879 por el químico sueco Lars Fredrik Nilson, quien lo aisló a partir del mineral euxenita. Su nombre proviene de 'Scandia', el nombre latino para Escandinavia, en honor a la región donde fue descubierto. Este hallazgo fue significativo porque el escandio era uno de los elementos predichos por Mendeleev, quien lo había denominado provisionalmente 'ekaboro'.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| Sc2O3 | Óxido de escandio | Un compuesto utilizado en cerámicas y como catalizador. |
| ScCl3 | Cloruro de escandio | Se utiliza en la refinación de petróleo y en la síntesis de compuestos organometálicos. |
| ScF3 | Fluoruro de escandio | Empleado en la producción de materiales ópticos y electrónicos. |
Dónde se encuentra el escandio
El escandio se encuentra en la corteza terrestre en pequeñas cantidades, principalmente en minerales como la euxenita y la gadolinita. No se encuentra en forma pura en la naturaleza, sino disperso en estos minerales. Su extracción es compleja y costosa, lo que limita su disponibilidad y uso.
Isótopos del escandio
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Sc-45 | 44,95591 u | 100 % | estable |
| Sc-46 | 45,95517 u | — | 83,79 días |
| Sc-47 | 46,95240 u | — | 3,35 días |
Curiosidades sobre el escandio
-
A pesar de su utilidad, el escandio es uno de los elementos menos abundantes en la corteza terrestre, lo que lo hace bastante caro y limita su uso a aplicaciones específicas.
-
El escandio es considerado un elemento raro, pero no porque sea extremadamente escaso, sino porque se encuentra disperso en pequeñas cantidades en muchos minerales, lo que dificulta su extracción.
-
En la industria aeroespacial, incluso pequeñas cantidades de escandio pueden mejorar significativamente las propiedades de las aleaciones de aluminio, lo que es crucial para la fabricación de componentes de aviones.
El escandio en la tabla periódica
- Tipo: metal de transición.
- Grupo: grupo 3 (metales de transición).
- Periodo: 4.
- Bloque: D (el último electrón se aloja en un orbital de tipo d).
- Valencia principal: +3.
Compara con el resto de metales de transición o con los elementos del periodo 4.