Підгрупа скандію

Крім безпосередніх членів цієї підгрупи – скандію, ітрію, лантану і актинія, до неї примикають елементи номерів 58-71, що об’єднуються під назвою лантанідів, а також елементи номерів 90 і вище – актинідія. І ті й інші будуть окремо розглянуті в § 6 і 7.

Вміст у земній корі членів підгрупи скандію змінюється таким чином: Sc – 2.10 -4%, Y – 5.10 -4%, La – 2.10 -4%, Ас – 5.10 -15%. Багаті яким одним з них мінерали зустрічаються вкрай рідко. Окремі елементи підгрупи скандію та їх похідні ще не знаходять застосування, а з’єднання актинія навіть майже не вивчені. Деякі наявні дані вказують на його велику схожість з лантаном.

У більш-менш чистому стані був поки виділено (шляхом електролізу розплавленого LaCl3) тільки лантан, властивості якого вивчені досить докладно. Він являє собою білий метал з щільністю 6,2, кілька більш твердий, ніж олово, що плавиться при 826 і киплячий близько 1800 °С. Електропровідність лантану приблизно в два рази більше, ніж у ртуті.

Хімічна активність лантану дуже велика. Він повільно розкладає воду з виділенням водню, легко розчиняється в кислотах і при нагріванні енергійно реагує з усіма металоїдами. Властивості Sc і Y схожі на властивості лантану. У своїх з’єднаннях скандій та його аналоги виключно Тривалентне.

Окису Sc, Y і La являють собою дуже тугоплавкі білі порошки. У воді вони практично нерозчинні, але легко з’єднуються з нею, утворюючи білі гідроокису Е (ОН) 3.

Гідроокиси скандію і його аналогів теж майже нерозчинні. gee вони мають основний характер, досить слабо виражений у Sc (OH) 3, але з ряду Sc-Y-La швидко посилюється, так що La (OH) 3 є вже сильною основою.

Іони Sc3 +, Y3 + і La3 + безбарвні. З відповідальних їм солей звичайних кислот хлориди, нітрати і ацетати розчиняються легко, навпаки, фториди, карбонати і фосфати мало розчиняються у воді. Розчинність сульфатів у ряду Sc-La швидко зменшується (причому при підвищених температурах вона менше, ніж на холоду). Відповідно до швидким посиленням основного характеру гидроокисей в ряду Sc-La гідроліз солей в тому ж ряду сильно зменшується.

За хімічними властивостями елементів і їх сполук підгрупа скандію в чому схожа на підгрупу титану. У самій підгрупі її середній елемент – ітрій – за хімічними властивостями в загальному ближче до лантану, ніж до скандію.

З обох підгруп третьої групи щодо аналогії до її типовим елементам (В, Аl) при вищій позитивної валентності стоїть саме підгрупа скандію. Обставина це проявляється, зокрема, закономірним характером зміни теплот освіти вищих оксидів у всьому ряду У-La при відсутності подібної закономірності в ряду В-Тl, як це видно з наступних даних (ккал / моль Е2 О3):

Tl – 120

In – 240

Ga – 256

Al – 399

B – 345

Al – 399

Sc – 410

Y – 440

La – 457

Посилання на основну публікацію