logo
Лекции по МРМ

5.2.3. Соединения скандия

Скандий образует соединения, отвечающие степени окисления элемента +3. Другие степени окисления нехарактерны для скандия.

Оксид и гидроксид скандия. Оксид Sc203 — белое вещество, образующееся при окислении скандия кислородом, термическом разложении гидроксида, карбоната, оксалата, сульфата, нитрата скандия. Тпл = 2480 °С, плотность 3,86 г/см3. В воде малорастворим. Хорошо растворяется в концентрированных минеральных кислотах.

Гидроксид скандия Sc(OH)3 - аморфное соединение. Осаждается действием на растворы солей скандия растворами аммиака или щелочей; рН начала выделения 4,9. Растворим в растворах щелочей, карбонатов аммония, щелочных металлов; растворимость резко снижается в присутствии малорастворимых гидроксидов железа, марганца и др.

Карбонат скандия. Для скандия характерно образование основных карбонатов [Sc(OH)m]2(C03)3m·ЗН20, растворимых в растворах (NH4)2C03 и Na2C03 лучше, чем аналогичные соединения РЗЭ.

Нитрат скандия Sc(NO3)3·4Н20 - хорошо растворимая соль; растворимость в воде: 61,27 % (при 15 °С), 67,60 % (при 504 оС).

Сульфат скандия Sc2(S04)3 образует гидраты с 2; 4; 5 и 6 молекулами воды. Растворимость в воде 28,53 % (при 25 оС). С сульфатами щелочных металлов образует соединения Me[Sc(SO4)2] или Me3Sc[SO4]3 в 20 раз менее растворим в растворе K2S04, чем аналогичные соединения элементов иттриевой подгруппы РЗЭ.

Фосфат скандия ScP04·2Н20 - малорастворим, получается действием на водный раствор солей скандия фосфорной кислоты.

Оксалат скандия Sc2(C204)3·nН20 (n = 3; 4; 5; 6; 18) образуется при действии щавелевой кислоты на нейтральные или слабокислые растворы солей скандия.

Иодат скандия Sc(IO3)3·1,5Н20 - хорошо растворим в отличие от аналогичных соединений тория и циркония.

Фторид скандия ScF3 - белое кристаллическое вещество, Т пл = 1552°С, Т кип = 1607 °С. Малорастворим. При обработке концентрированной H2S04 превращается в сульфат, при нагревании в растворе NaOH — в гидроксид. Растворим в HF, растворах фторидов щелочных металлов и аммония; в растворе образуются комплексы [ScF4]-, [ScF6]3-.

Хлорид скандия ScCl3 - белое кристаллическое вещество, гигроскопичен, Т пл = 968 оС, Т кип = 975 оС. Температурная зависимость давления пара (МПа): lgP = -14200/Т + 10,49 (1066 - 1229 К).

Кристаллогидрат ScCl3·6Н20 при нагревании на воздухе превращается сначала в оксохлорид ScOCl, плохо растворимый в воде, кислотах и щелочах, затем — в Sc20.

Карбид скандия ScC изучен больше, чем другие карбиды скандия. Получается синтезом из элементарных веществ или восстановлением Sc203 углем. Температура плавления 1800 °С, микротвердость 26,7 ГПа.