Оксид скандия - Scandium oxide

Оксид скандия (III)
Кристаллструктура Lanthanoid-C-Typ.png
__ Sc 3+ __ O 2-
Имена
Название ИЮПАК
Оксид скандия (III)
Другие имена
Скандия, полуторный оксид скандия
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ECHA InfoCard 100.031.844 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / 3O.2Sc
  • O = [Sc] O [Sc] = O
Характеристики
Сбн 2 О 3
Молярная масса 137,910 г / моль
Появление 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)
Состав
Биксбиит
Иа 3 (№ 206)
а  = 985 вечера
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
1
0
0
Родственные соединения
Другие анионы
Сульфид скандия (III)
Другие катионы
Оксид иттрия (III) Оксид
лантана
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
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 при получении других соединений скандия, а также в высокотемпературных системах (из-за его устойчивости к нагреву и тепловому удару ), электронной керамике и составу стекла (в качестве вспомогательного материала).

Структура и физические свойства

Оксид скандия (III) имеет кубическую кристаллическую структуру ( точечная группа : тетраэдрическая (T h ), пространственная группа : Ia 3 ), содержащая 6-координатные металлические центры. Порошковый дифракционный анализ показывает, что расстояния связи Sc-O составляют 2,159–2,071 Å.

Оксид скандия представляет собой изолятор с шириной запрещенной зоны 6,0 эВ.

Производство

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. Поэтому оксид скандия преимущественно образуется как побочный продукт при экстракции других элементов.

Реакции

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. Присутствие NH 4 Cl необходимо, поскольку в противном случае гидратированный ScCl 3 · n H 2 O при сушке образовал бы смешанный оксихлорид .

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 .

Металлический скандий промышленно получают восстановлением оксида скандия; это происходит путем превращения во фторид скандия с последующим восстановлением металлическим кальцием . Этот процесс в некоторой степени 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 проявляет большее сходство с оксидом алюминия .

Естественное явление

Природная скандия, хотя и нечистая, встречается в виде минерального кангита .

использованная литература