caracteristicas del escandio
su simbolo Sc
Numero atomico 21
Masa atomico 44,956
numero de valencia 3
configuracion electronica [Ar] 3d1 4s2
Es un metal de transición que se encuentra en minerales de Escandinavia y que se clasifica con frecuencia entre los lantánidos por sus similitudes con ellos
solido
¿Quién lo descubrió?
El descubrimiento del escandio se le atribuye al químico sueco Lars Nilson, quien con su equipo en el año 1879, durante su investigación de los metales tierras raras, analizó espectralmente muestras de euxenita y gadolinita.
Su estado de oxidación más común es +3 y sus sales son incoloras. Sus propiedades son más parecidas a las del itrio y los lantánidos que a las del titanio por lo que suele incluirse con frecuencia entre las tierras raras.Para poder aislar el escandio de las muestras de minerales, el equipo de Nilson procesó 10 kg de euxenita con otros residuos de tierras raras, obteniendo 2 gr de óxido de escandio puro.
En 1869 Dmitri Mendeleyev predijo, basándose en las leyes periódicas, que este metal debía tener propiedades similares a las del boro por lo que llamó al elemento aún por descubrir ekaboro (símbolo Eb). Aproximadamente en la misma época que Nilson, Per Theodor Cleve descubrió el óxido de escandio y confirmó que se trataba del ekaboro.
Abundancia y obtención
Las únicas fuentes concentradas conocidas del metal, que no se encuentra en estado nativo, son minerales poco abundantes de Escandinavia y Madagascar como euxenita, gadolinita y thortveitita.
Es más abundante en el Sol y estrellas similares (23.º en abundancia) que en la Tierra (50.º) donde se encuentra muy repartido, apareciendo trazas del metal en más de 800 minerales. El color azul del aguamarina, variedad del berilo, se cree que se debe a la presencia de escandio y aparece entre los residuos de la wolframita tras la extracción del wolframio.
El escandio se halla mayormente en depósitos minerales en la región escandinava y, en general, en depósitos de compuestos de uranio y de tierras raras.
El óxido y otros compuestos del escandio se emplean como catalizadores en la conversión de ácido acético en acetona, en la manufactura de propanol y en la conversión de ácidos dicarboxílicos en cetonas y compuestos cíclicos. El tratamiento con solución de sulfato de escandio es un medio económico para mejorar la germinación de semillas de muchas especies vegetales. Generalmente, el escandio se obtiene como óxido de los minerales de thortveitite o como subproducto de los residuos de la minería del uranio. |
 Ahora, el proceso de obtención de escandio puro consiste en la reducción de fluoruros de escandio con calcio metálico. |
Efectos del Escandio sobre la salud
El escandio es uno de los productos químicos raros, que puede encontrarse en las casas en equipos como televisiones en color, lámparas fluorescentes, lámparas ahorradoras de energía y cristales. Todos los productos químicos raros tienen propiedades comparables. El uso del escandio todavía está creciendo, debido al hecho de que es adecuado para producir catalizadores y para pulir cristales. El escandio es principalmente peligroso en el lugar de trabajo, debido al hecho de que las humedades y los gases pueden ser inhalados con el aire. Esto puede provocar embolias pulmonares, especialmente durante largas exposiciones. El escandio puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en al cuerpo humano. |
Efectos ambientales del Escandio
En los animales acuáticos el escandio produce daños a las membranas celulares, lo que tiene diversas influencias negativas en la reproducción y en las funciones del sistema nervioso. |
es uno de los elementos menos comunes de las tierras raras; aunque si bien sus propiedades pueden parecerse a la de los lantánidos, no todos los autores aprueban clasificarlo de tal modo.
Asimismo, cada vez se abre más paso en el mundo de la tecnología, especialmente en lo que iluminación y láseres se refiere. Quien haya observado un faro irradiando una luz similar a la del sol, habrá presenciado indirectamente la existencia del escandio. Por lo demás, es un elemento prometedor para la fabricación de aviones.
El principal problema que afronta el mercado del escandio es que se halla muy dispersado, y no hay minerales o fuentes ricas del mismo; por lo que su extracción es costosa, aun cuando propiamente no sea un metal con baja abundancia en la corteza terrestre. En la naturaleza se encuentra como su óxido, un sólido que no puede reducirse con facilidad.
El escandio es un ácido relativamente fuerte, y puede formar enlaces de coordinación muy estables con los átomos de oxígenos de moléculas orgánicas.
Trabajaba con los minerales euxenita y gadolinita con la intención de obtener el itrio contenido en ellos. Descubrió que había un elemento desconocido en sus rastros gracias al estudio de análisis espectroscópicos (espectro de emisión atómica).
De los minerales, su equipo y él lograron obtener el respectivo óxido de escandio, nombre recibido por haber recolectado seguramente las muestras deEscandinavia ; minerales que para entonces se les llamaban tierras raras.
Sin embargo, ocho años antes, en 1871, Dmitri Mendeleev había predicho la existencia del escandio; pero con el nombre de ekaboro, lo cual significaba que sus propiedades químicas eran similares a las del boro.
Propiedades
Apariencia física
Es un metal blanco plateado en su forma pura y elemental, de textura suave y lisa. Adquiere tonalidades amarillentas-rosadas cuando comienza a cubrirse con una capa de óxido (Sc2O3).
Acidez
La acidez del escandio también puede interpretarse de acuerdo a la definición de Lewis: tiene una alta tendencia a aceptar electrones y, por lo tanto, a formar complejos de coordinación.
Dónde se encuentra y producción
Minerales y estrellas
El escandio podrá no ser tan abundante como otros elementos químicos, pero su presencia en la corteza terrestre sobrepasa a la del mercurio y algunos metales preciosos. Por cada tonelada de rocas, pueden extraerse 22 gramos de escandio.
No existen minerales precisamente ricos en escandio en su composición másica.
No se halla en estado puro. Tampoco su óxido más estable, Sc2O3, el cual se combina con otros metales o silicatos para definir minerales.
Y en el cielo, dentro de las estrellas, este elemento ocupa el lugar número 23 en abundancia; bastante alto si se considera el Cosmos entero.
Asimismo, se halla en lateritas de níquel y cobalto, siendo estas últimas una prometedora fuente de escandio en el futuro.
Oxidación
Cuando se expone al aire, el escandio comienza a oxidarse a su respectivo óxido. La reacción se acelera y autocataliza si se emplea una fuente de calor.
Riesgos
En su forma elemental se cree que no es tóxico, a menos que se inhale su sólido finamente dividido y provoque así daños en los pulmones. Asimismo, a sus compuestos se les atribuyen nula toxicidad, por lo que la ingesta de sus sales en teoría no debería representar ningún riesgo; siempre y cuando la dosis no sea elevada (probada en ratas).
Usos del escandio
Asimismo, las aleaciones de escandio se han empleado para los marcos de los revólveres, o para la fabricación de artículos deportivos, tales como bates de béisbol, bicicletas especiales, cañas de pescar, palos de golf, etc.; aunque las aleaciones de titanio suelen sustituirlas por ser más económicas.
La más conocida de estas aleaciones es la Al20Li20Mg10Sc20Ti30, la cual es igual de fuerte que el titanio, tan liviana como el aluminio y dura como la cerámica.
Impresiones 3D
Las aleaciones Sc-Al se han utilizado para realizar impresiones 3D metálicas, con el propósito de situar o añadir capas de las mismas sobre un sólido preseleccionado.
Iluminaciones de estadio
El yoduro de escandio, ScI3, se agrega (junto con el yoduro de sodio) a las lámparas de vapores de mercurio para crear luces artificiales que mimetizan la del sol. Es por eso que en los estadios o algunas canchas deportivas, aunque sea de noche, la iluminación dentro de ellos es tal que brindan la sensación de observar un juego a pleno día.
Pilas de combustible de óxido sólido
Ejemplo de uno tales óxidos sólidos es la zirconita estabilizada con escandio (en forma de Sc2O3, otra vez).
Cerámicas
El carburo de escandio y titanio componen una cerámica de una dureza excepcional, únicamente superada por la de los diamantes. Sin embargo, su uso está restringido a materiales con aplicaciones muy avanzadas.
Cristales orgánicos de coordinación
tales cristales orgánicos de coordinación de escandio pueden utilizarse para diseñar materiales sensoriales, tamices moleculares, o conductores de iones..
El escandio también es utilizado como óxido Sc2O3 en la fabricación de lámparas de alta intensidad. Asimismo, el yoduro de escandio es usado para incrementar la calidad de la luz de lámparas de vapor de mercurio, siendo esta muy similar a la luz solar.
El óxido de escandio y otros compuestos de este metal son utilizados en la industria química como catalizadores en la manufacturación de propanol y en la conversión del ácido acético en acetona y de ácidos dicarboxílicos en cetonas y compuestos cíclicos.
En la agricultura, el tratamiento con solución de sulfato de escandio es una opción asequible para mejorar la germinación de las semillas de varios vegetales.
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