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Durchschnittliche Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten (1 u ist 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms). Berücksichtigt die natürliche Isotopenmischung des Elements.
Nummer der senkrechten Spalte, 1 bis 18 nach IUPAC-Zählung. Elemente einer Gruppe haben den gleichen Aufbau der äußeren Schale und daher ähnliche Eigenschaften. In Schulbüchern findet man auch die ältere Zählung in Haupt- und Nebengruppen.
Nummer der waagerechten Zeile. Entspricht meist der Zahl der Elektronenschalen des Atoms; Ausnahme ist Palladium mit vier Schalen in Periode 5.
Das Unterniveau (s, p, d oder f), das in der üblichen Reihenfolge zuletzt Elektronen erhält; danach teilt sich das Periodensystem in vier Blöcke. Einzelne Atome weichen ab: Lanthan steht am Anfang des f-Blocks, hat aber kein f-Elektron.
[Ar] 4s² 3d¹
Wie die Elektronen auf die Unterniveaus verteilt sind. Die eckige Klammer steht für das vorherige Edelgas, die Hochzahl für die Zahl der Elektronen im Unterniveau.
2, 8, 9, 2
Zahl der Elektronen auf jeder Schale, vom Kern nach außen.
1.541 °C (1.814 K)
Temperatur, bei der der Feststoff bei Normaldruck flüssig wird. Helium, Kohlenstoff und Arsen schmelzen bei Normaldruck nicht: Helium braucht etwa 25 atm, Kohlenstoff und Arsen gehen direkt in Dampf über.
2.836 °C (3.109 K)
Temperatur, bei der die Flüssigkeit bei Normaldruck siedet. Bei Kohlenstoff und Arsen die Temperatur, bei der der Feststoff direkt verdampft (Sublimation).
2,99 g/cm³
Masse eines Kubikzentimeters des Stoffes. Bei Gasen bei 0 °C und Normaldruck.
1,36 Pauling
Wie stark ein Atom in einer chemischen Bindung Elektronen an sich zieht. Auf der Pauling-Skala reicht sie von 0,79 bei Caesium bis 3,98 bei Fluor.
6,561 eV
Energie, die nötig ist, um das am schwächsten gebundene Elektron vom Atom zu entfernen. Je kleiner sie ist, desto leichter gibt das Element ein Elektron ab, was typisch für Metalle ist.
0,179 eV
Energie, die frei wird, wenn ein neutrales Atom ein Elektron aufnimmt. Am größten bei den Halogenen. Edelgase, Stickstoff und einige Metalle bilden kein stabiles negatives Ion.
170 pm
Halbe Länge einer kovalenten Einfachbindung zwischen zwei Atomen des Elements. Er gibt die Größe des Atoms in einem Molekül oder Kristall an: 76 pm bei Kohlenstoff, 132 pm bei Eisen.
+3
Ladungen, die das Atom in seinen Verbindungen hätte, wenn alle Bindungen ionisch wären; angegeben sind die wichtigsten.
Scandium (Sc) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 21. Das Element steht in Gruppe 3 und Periode 4 des Periodensystems, im d-Block. Es ist ein Übergangsmetall. Aggregatzustand bei Raumtemperatur: fest. Seine Standard-Atommasse beträgt 44,956.
Herkunft des Namens
Lars Fredrik Nilson benannte Scandium nach Skandinavien (lateinisch Scandia): Er fand es in Euxenit und Gadolinit, Mineralen, die man damals nur von dort kannte. Aus 10 kg Erz gewann er etwa 2 g reines Scandiumoxid. Sein Landsmann Per Teodor Cleve bemerkte, dass das neue Element das „Eka-Bor“ war, das Dmitri Mendelejew ein knappes Jahrzehnt zuvor vorhergesagt hatte, mit einer Atommasse zwischen der von Calcium und Titan – eine der ersten Vorhersagen des Periodensystems, die sich bestätigte.
Wo kommt Scandium vor?
Eigentlich ist Scandium in der Erdkruste nicht selten, aber es ist in kleinen Mengen über viele Minerale verstreut und fast nirgends angereichert. Das reichste Mineral, Thortveitit, stammt aus Skandinavien und Madagaskar; fast alles Scandium fällt als Nebenprodukt beim Abbau von Uran, Eisen und Seltenen Erden an. In der Sonne steht es in der Rangfolge der Elemente viel weiter oben als auf der Erde.
Wofür wird Scandium verwendet?
Metallisches Scandium wurde erst 1937 hergestellt. Schon Bruchteile eines Prozents machen Aluminium viel fester: Aluminium-Scandium-Legierungen stecken in sowjetischen MiG-Kampfflugzeugen, Fahrradrahmen und Baseballschlägern. Scandiumiodid in Halogen-Metalldampflampen gibt ein Licht ähnlich dem Tageslicht, mit dem Stadien für Fernsehübertragungen beleuchtet werden.
Wissenswertes
Obwohl Scandium zwischen Calcium und Titan steht, verhält es sich chemisch eher wie Yttrium und die Lanthanoide, und meist zählt man es zu den Seltenerdmetallen.