Wie viele Valenzelektronen hat Scandium?

What is the valency of scandium Valenzelektronen

Scandium ist das 21. Element im Periodensystem. Scandium ist das Element in Gruppe 3 und sein Symbol „Sc“. Scandium ist durch seine Valenzelektronen an der Bildung von Bindungen beteiligt. Scandiumverbindungen haben Eigenschaften, die zwischen Aluminium und Ytrium liegen. Es besteht eine diagonale Beziehung zwischen dem Verhalten von Magnesium und Scandium. Dies ähnelt dem, was zwischen Beryllium und Aluminium besteht.

Der vorherrschende Oxidationszustand in chemischen Verbindungen von Elementen der Gruppe 3 ist +3. Das Metall löst sich langsam in verdünnten Säuren – außer in Flusssäuren, in denen eine schützende Trifluoridbeschichtung weitere Reaktionen verhindert. Scandium ist bei 0 K (-273 °C) oder -460 °F bis zu seinem Schmelzpunkt (1,541 °C oder 2.806 °F) paramagnetisch. Bei Drücken über 186 Kilobar wird es supraleitend.

Scandium-Element

Geschichte

Der russische Chemiker Dmitri Mendelejew, der Erfinder des Periodensystems, sagte 1869 laut der New World Encyclopedia die Existenz von Scandium und seinen Eigenschaften voraus. Lars Fredrick Nilson war ein schwedischer Chemiker, der das Element entdeckte, indem er die Spektren der Mineralien Gadolinit und Euxenit untersuchte. Laut Peter van der Krogt, einem niederländischen Historiker, wurde das Element nach dem lateinischen Begriff für Skandinavien „Scandia“ benannt, weil Scandium damals nur auf der skandinavischen Halbinsel gefunden wurde. Per Teodor Cleve (ein schwedischer Chemiker) stellte die Verbindung her, dass das von Nilson gefundene Element genau dasselbe war wie das von Mendeleev vorgeschlagene Element.

Nilson und seine Kollegen verarbeiteten bei ihrem ersten Versuch, Scandium zu isolieren, 10 kg Euxenit. Sie konnten ungefähr zwei Gramm Scandiumdioxid produzieren. Laut der New World Encyclopedia wurde metallisches Scandium erstmals 1937 von den deutschen Chemikern Werner Fischer und Karl Brunger hergestellt. 1960, 99.

Verwendet

Forschung ist der Hauptzweck von Scandium. Aufgrund seiner geringen Dichte und seines hohen Schmelzpunkts ist es jedoch ein großartiges Material. Eine Aluminium-Scandium-Legierung wurde in russischen MIG-Kampfflugzeugen, hochwertigen Fahrradrahmen und Baseballschlägern verwendet.

Radioaktive Isotope von Scandium-46 werden bei der Ölraffination verwendet, um die Bewegung verschiedener Fraktionen zu verfolgen. Es kann auch unterirdisch zum Aufspüren von Lecks verwendet werden. Um eine sonnenlichtähnliche Lichtquelle zu erzeugen, werden Quecksilberdampflampen mit Scandiumjodid versetzt. Diese Lampen ermöglichen es Fernsehkameras, Farben in Innenräumen und bei Nacht genau wiederzugeben.

Position von Scandium im Periodensystem

Position von Scandium im Periodensystem

Aussehen

Silbernes Metall, das gut mit Wasser reagiert, an der Luft anläuft und leicht brennt.

Scandium hat gesundheitliche Vorteile

Es gibt keine biologische Funktion für Scandium. Die durchschnittliche Person bekommt täglich weniger als 0,1 Mikrogramm Scandium. Denn nur Spuren gelangen in die Nahrungskette. Obwohl es ungiftig ist, können einige seiner Verbindungen krebserregend sein.

Da Dämpfe und Gase zusammen mit Luft eingeatmet werden können, ist Scandium am Arbeitsplatz am gefährlichsten. Langfristige Exposition kann zu Lungenembolien führen. Wenn es sich im Körper ansammelt, kann Scandium eine Gefahr für die Leber darstellen.

Natürliche Fülle

Es ist weit verbreitet in kleinen Mengen und mehr Mineralien. Es ist der Hauptbestandteil des seltenen und sammelbaren Minerals Thortveitit. Dieses Mineral kommt in Skandinavien vor.

Scandium kann entweder aus Uranrückständen (sandiges Material) gewonnen oder aus Thortveitit gewonnen werden. Sie können metallisches Scandium herstellen, indem Sie das Fluorid mit Calcium reagieren lassen. Sie können auch geschmolzenes Kalium, Scandiumchloride und Lithium mit Elektroden aus Wolframdraht und geschmolzenem Zink elektrolysieren.

Ordnungszahl21
atomares Gewicht44.95591
Siedepunkt2,836 °C (5,137 °F)
Schmelzpunkt1.541°C (2.806°F)
spezifisches Gewicht2,989 (24 °C oder 75 °F)
Oxidationszustand+3
Elektronenkonfiguration[Ar]3 d 1 4 s 2

Auswirkungen von Scandium auf die Umwelt

Scandium kann an vielen Orten in der Umwelt gefunden werden, vor allem bei erdölproduzierenden Unternehmen. Scandium kann auch durch das Wegwerfen von Haushaltsgeräten in die Umwelt eingetragen werden. Der Boden und die Wasserböden sammeln die Schadstoffe langsam an, was schließlich zu einer Erhöhung ihrer Konzentration in Menschen, Tieren und Bodenpartikeln führt.

Scanddium kann bei Wassertieren Zellmembranschäden verursachen, die negative Auswirkungen auf die Fortpflanzung und die Funktion des Nervensystems haben können.

Biologische Rolle

Es hat keine biologische Funktion. Es steht im Verdacht, krebserregend zu sein.

Was sind die Valenzelemente von Scandium (Sc)?

Das 1. Element  in Gruppe 3 ist Scandium. Die Elemente der Gruppen 3-12 sind als Übergangselemente bekannt. Die Gesamtzahl der Elektronen in einer letzten Umlaufbahn wird als Valenzelektron bezeichnet. Die Valenzelektronen von Übergangselementen werden jedoch in der äußeren Hülle (Orbit) gehalten. Die Elektronenkonfiguration in Scandium (Sc) zeigt an, dass die letzten Elektronen in das d-Orbital eingetreten sind. Die Eigenschaften eines Elements werden durch die Valenzelektronen bestimmt, die auch an der Bildung von Bindungen beteiligt sind.

Was sind die Valenzelektronen von Scandium (Sc)

Wie viele Protonen, Elektronen und Neutronen enthält ein Scandiumatom?

Der Kern befindet sich in der Mitte eines Atoms. Der Kern enthält Protonen und Neutronen. Scandium (Sc) hat die Ordnungszahl 21. Die Anzahl der Protonen wird als Ordnungszahl bezeichnet. Das ist die Protonenzahl von Scandium 21. Der Kern enthält eine Elektronenhülle, die den Protonen gleicht. Ein Scandiumatom kann eine Gesamtzahl von einundzwanzig Elektronen haben.

Die Differenz zwischen der Zahl der Atome und der Zahl der Atommassen bestimmt die Zahl der Neutronen in einem Element. Das bedeutet, dass Neutronenzahl (n) = Atommasse (A) + Ordnungszahl (Z).

Wir wissen, dass die Ordnungszahl 21 von Scandium die höchste ist und dass seine Massenzahl 45,9591u ist. Neutron (n) = 45 – 21 = 24. Die Anzahl der in Scandium (Sc) gefundenen Neutronen ist daher 24.

Valenz ist die Fähigkeit eines Atoms eines chemischen Elements, eine bestimmte Anzahl chemischer Bindungen mit anderen Atomen einzugehen. Es nimmt Werte von 1 bis 8 an und kann nicht gleich 0 sein. Es wird durch die Anzahl der Elektronen eines Atoms bestimmt, die aufgewendet werden, um chemische Bindungen mit einem anderen Atom zu bilden. Die Wertigkeit ist ein reeller Wert. Numerische Werte der Wertigkeit werden mit römischen Ziffern angegeben (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Wie findet man die Anzahl der Valenzatome in einem Scandium (Sc) Atom?

Dies sind die Schritte zur Bestimmung der Valenzelektronen. Eine davon ist die Elektronenkonfiguration. Ohne eine Elektronenkonfiguration ist es unmöglich, die Wertigkeit eines Elektrons zu bestimmen. Es ist einfach, den Elektronenwert für alle Elemente zu bestimmen, wenn man die Elektronenkonfiguration kennt. Bohrs Atommodell kann die Valenzelektronen für das Übergangselement nicht bestimmen. Die innere Schale enthält die Valenzelektronen für die Übergangselemente. Mit dem Aufbauprinzip können Sie das Valenzelektron für ein Übergangselement bestimmen. Wir werden nun lernen, wie man das Valenzelektron (Sc) von Scandium bestimmt.

Berechnung der Gesamtzahl der Elektronen in Scandium (Sc)

Zunächst müssen wir die Anzahl der Elektronen im Scandiumatom kennen. Sie müssen wissen, wie viele Protonen in Scandium enthalten sind, um die Anzahl der Elektronen zu bestimmen. Um die Anzahl der Protonen zu kennen, müssen Sie die Ordnungszahl des Elements Scandium kennen. Zur Bestimmung der Ordnungszahl wird ein Periodensystem benötigt. Das Periodensystem enthält die Ordnungszahlen der Scandium-Elemente. Die Anzahl der Protonen nennt man Ordnungszahl. Der Kern enthält auch Elektronen, die Protonen gleich sind.

Das bedeutet, dass wir jetzt sagen können, dass die Anzahl der Elektronen im Scandium-Atom gleich seiner Ordnungszahl ist. Das Periodensystem zeigt, dass die Ordnungszahl (Sc) von Scandium 21 ist. Dies bedeutet, dass die Gesamtelektronenzahl für Scandiumatome 21 beträgt.

Die Begriffe „ Oxidationsgrad “ und „ Wertigkeit “ sind zwar nicht identisch, aber zahlenmäßig nahezu identisch. Die bedingte Ladung eines Atoms wird als Oxidationszustand bezeichnet. Es kann entweder positiv oder negativ sein. Valenz bezieht sich auf die Fähigkeit eines Atoms, Bindungen einzugehen. Es kann keinen negativen Wert haben.

Sie müssen die Elektronenkonfiguration von Scandium (Sc) durchführen.

Wichtiger Schritt 2 ist. Dieser Schritt ist entscheidend. Die Elektronenkonfiguration von Scandium zeigt folgendes: Die erste Schale enthält zwei Elektronen, während die zweite Schale acht Elektronen hat. Die dritte Schale hat neun Elektronen und die vierte Schale hat zwei. Die Elektronenkonfiguration für Scandium durch die Unterbahn ist 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 6  3d 1  4s 2 .

Berechnen Sie die Gesamtelektronen und bestimmen Sie die Valenzschale

Der dritte Schritt besteht darin, die Umlaufbahn der Valenzschale zu bestimmen. Die Valenzschale ist die letzte Schale nach der Elektronenkonfiguration. Die Gesamtzahl der Elektronen in einer Valenzschale wird als Valenzelektronen bezeichnet. Die innere Umlaufbahn enthält die Valenzelektronen für Übergangselemente. Die Valenzelektronen für das Übergangselement müssen berechnet werden, indem die Gesamtelektronen aus dem d-Orbital und den Elektronen in der letzten Umlaufbahn des Atoms addiert werden. Die Elektronenkonfiguration für Scandium zeigt, dass die letzte Scandiumschale zwei (4s 2 ) Elektronen hat, während das d-Orbital ein Gesamtelektron (3d 1 ) enthält. Die Valenzelektronen für Scandium (Sc) sind daher drei.

  1.  Die Wertigkeit ist ein numerisches Merkmal der Fähigkeit von Atomen eines bestimmten Elements, sich mit anderen Atomen zu verbinden.
  2. Die Wertigkeit von Wasserstoff ist konstant und gleich eins.
  3. Die Wertigkeit von Sauerstoff ist ebenfalls konstant und gleich zwei.
  4. Die Wertigkeit der meisten anderen Elemente ist nicht konstant. Sie kann durch die Formeln ihrer binären Verbindungen mit Wasserstoff oder Sauerstoff bestimmt werden.

Wie viele Valenzelektronen hat das Scandiumion (Sc 3+ )?

Bei der Bindungsbildung geben Elemente mit 1, 2 oder drei Elektronen in ihrer letzten Schale Elektronen aus der vorherigen Schale ab. Kationen sind Elemente, die Elektronen abgeben, um Bindungen zu bilden. Scandium gibt ein Elektron aus der letzten Schale ab, um Bindungen zu bilden, und wird dann zu Scandium (Sc 3+ ). Aus diesem Grund wird Scandium als Kationenelement bezeichnet.

Wie viele Valenzelektronen hat das Scandiumion (Sc3+).

Scandiumion hat eine Elektronenkonfiguration von 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 6  3d 1  4s 1  4p x . Diese Elektronenkonfiguration zeigt, dass das Scandiumion (Sc 3+ ) drei Schalen hat, während die letzte Schale acht Elektronen enthält. Diese Elektronenkonfiguration zeigt an, dass das Scandium (Sc 3+ ) die Elektronenstruktur von Argon erhalten hat. Die Wertigkeit für das Scandiumion ist in diesem Fall +3. Die Valenzelektronen für Scandium (Sc 3+ ) sind acht, da die letzte Schale in einem Scandium-Ion acht Elektronen hat.

Was ist die Wertigkeit von Scandium?

Wertigkeit (oder Valenz) ist die Fähigkeit eines Atoms eines Elements in einem Molekül, sich während der Bildung mit einem anderen Atom zu verbinden. Es gibt ein paar Regeln, die verwendet werden können, um die Wertigkeit zu bestimmen. Die Wertigkeit eines Elements ist die Anzahl der Elektronen, die sich in einem ungepaarten Zustand innerhalb der Schale nach der Elektronenkonfiguration befinden. Die Elektronenkonfiguration eines Elements in seinem angeregten Zustand bestimmt die Wertigkeit. Sc*(21), die Elektronenkonfiguration im angeregten Zustand von Scandium, ist Sc*(21). Es ist gleich 1s 2  2s 2  2p 6  3s 2  3p 6  3d 1  4s 1  4p x 1 .Dies zeigt, dass Scandium drei ungepaarte Elektronen hat.

Welche Wertigkeit hat Scandium?

Die Wertigkeit von Scandium ist daher 3.

Fakten

  • Scandium wurde nach Skandinavien benannt. Lars Nilson, ein Chemiker, versuchte, das Element Ytterbium aus den Mineralien Gadolinit und Euxenit zu isolieren, als er Scandium entdeckte. Diese Mineralien wurden hauptsächlich in Skandinavien gefunden.
  • Scandium ist in der Erdkruste mit 22 mg/kg (oder Portionen pro Million) reichlich vorhanden.
  • Als Scandium wird das Übergangsmetall mit der niedrigsten Ordnungszahl bezeichnet.
  • Scandium ist in Meerwasser mit 6 × 10 –7 mg/l oder Teilen pro Million reichlich vorhanden.
  • Mendeleev hatte vorausgesagt, dass Scandium entdeckt werden würde. Das Platzhalterelement Ekaboron wurde durch Scandium ersetzt.
  • Sc 3+ ist die häufigste Scandiumverbindung.
  • Scandium ist auf dem Mond mehr vorhanden als auf der Erde.

Verweise:

Alexander Stephenson

Kandidat der chemischen Wissenschaften, Chefredakteur von Guide-scientific.com. Dozentin an mehreren internationalen Online-Schulen, Mitglied der Jury von Chemiewettbewerben und Autorin wissenschaftlicher Artikel.

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