abril 16, 2021
Escandio

Escandio

Propiedades físicas

Densidad del Escandio / g dm-3: 2989 (273 K)

Resistencia eléctrica / µΩcm: 61(20 °C)

Volumen molar / cm3mol-1: 15.04 (273K)

Metales alcalinoterreos

Electronegatividad: 1.39

Estados de oxidación: +3

Número atómico: 21

Período: 4

Radio atómico / pm: 160.06

Configuración electrónica: [Ar] 3d1 4s2

Grupo: 3

Masa atómica relativa:        44.955 908(5)

Energía de ionización

Primera energía de ionización/ kJ mol-1: 633.09

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1: 1234.99

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1: 2388.67

Propiedades térmicas

Conductividad térmica / W m-1K-1: 15.8

Calor de atomización / kJ mol-1: 376.02

Calor de fusión / kJ mol-1: 15.9

Punto de ebullición / °C: 2836

Calor de vaporización / kJ mol-1:376.1

Punto de fusión / °C: 1541

Datos cristalográficos

Estructura cristalina: hexagonal

Longitudes de la celda unidad/pm: a=330.90, c=527.3

Grupo espacial: P63/mmc

Abundancia de elemento

Océanos / ppm: 0.00004

Atmósfera / ppm: –

Corteza terrestre / ppm: 30

Isótopos

Isótopo 45Sc

Masa atómica relativa: 44.955910(1)

Porcentaje por masa (%): 100

Semirreacción                     Eo / V

Sc3+ + 3e- → Sc(s) – 2.08

Historia y descubrimiento del Escandio

La historia del escandio comienza en las décadas finales del siglo XX. En 1879 fue descubierto por Lars Frederick Nilson. Lars y su equipo trabajaban con el objetivo de encontrar metales de tierras raras. Su descubrimiento se produjo mientras analizaba los minerales euxenita y gadolinita. Para lograr aislar estos elementos los procesó con otros minerales.

En el año 1869 Dimitri Mendeleyev supuso que el escandio debía tener propiedades semejantes a las del boro, y denominó a este elemento ekaboro. Otro científico llamado Nilson, Per Theodor Cleve por estos mismos años descubrió el óxido de escandio. Esto permitió confirmar la teoría de Dimitri, basada en que el ekaboro era el precisamente el óxido de escandio.

Este elemento químico fue aislado por primera vez en 1937. Para lograrlo el metal se sometió a electrólisis con una solución eutéctica de potasio, litio y cloruros de escandio. Pero no fue hasta 1960 que se obtuvo la primera libra de escandio al 99%.

Escandio proviene del latín scandium, de scandi, que significa Escandinavia. Es un metal ligero y blanco, su color es plateado y se vuelve rosado cuando se expone al aire. Tiene propiedades semejantes a otros elementos de la tabla periódica como el itrio y los lantánidos. Como resultado de esas características, el escandio es de uso regular por los seres humanos.

El símbolo químico de escandio es Sc. En el primer período largo es el primer elemento de transición. Los isótopos del escandio se alcanzan por medio de reacciones nucleares, excepto uno que está presente en la naturaleza.

Aplicaciones del Escandio

El escandio presenta múltiples propiedades que son ampliamente aprovechadas por el hombre. A lo largo de las diferentes épocas sea ido manejando el escandio para su empleo en diversas industrias. Para fabricar luces con intensidad elevada se utiliza el óxido de escandio. Si se añade yoduro de escandio se obtiene luz solar artificial en las lámparas de vapor de mercurio, esta luz es de elevada calidad.

La vida media del escandio posibilita que se emplee como trazador en el craqueo del petróleo. En las baterías de níquel se utiliza también esta sustancia. Estas baterías se manipulan para diferentes equipos. Este componente aumenta el voltaje y la vida útil de estas baterías.

El aluminio que se utiliza con escandio restringe el gran crecimiento del grano. Esto se produce en las zonas afectadas por el calor cuando se soldán aleaciones de aluminio. Este efecto aumenta la utilidad de la aleación de aluminio. Las cuales se utilizan en la industria aeroespacial, que se emplearon mucho en aviones militares de Rusia.

Los compuestos de este elemento participan en la conversión de ácido acético en acetona. También, es conocido su uso en la manufactura del propanol y para convertir ácido dicarboxílicos en compuestos cíclicos y cetonas.

En la industria agrícola se manipula con esta sustancia para mejorar la germinación de las semillas de varios tipos de vegetales. Esto se debe a que es un compuesto económico. La thortveitita es el componente fundamental del escandio. Este compuesto se encuentra también en otros minerales como el estaño y el tungsteno y está ampliamente distribuido por todas partes del mundo.

Precauciones y efectos del Escandio sobre la salud

Como la mayoría de los minerales se deben tomar en cuenta varias precauciones en el uso del escandio. Esto lograría que se previnieran los efectos sobre la salud de los seres vivos. Sus consecuencias en el organismo han sido ampliamente estudiadas a lo largo de los años.

Precauciones del Escandio

El escandio es concentraciones normales no produce grandes efectos. El peligro está en el aumento de los niveles del mismo sobe todo por las grandes industrias. Resulta sumamente importante lograr cumplir las normas de seguridad para evitar consecuencias.

Efectos dañinos del Escandio

Sus efectos sobre el organismo dependen de la cantidad de escandio a la que se exponen los seres vivos. Su uso está incrementándose debido a que es útil como catalizador y para pulir los cristales. Por ello se realizan estudios sobre los daños que puede ocasionar para la salud.

La presencia de este elemento en el entorno laboral es peligrosa. Esto se debe a que puede ser introducido con el aire en las vías respiratorias a través de los gases.  La exposición larga a este mineral puede ser la etiología de una embolia pulmonar. Habitualmente las personas pueden llegar a fallecer por presentar este problema de salud.

El escandio en el organismo afecta otros órganos como el hígado. En el mismo puede llegar a convertirse en una amenaza que involucre a pérdida de la vida.

Efectos ambientales del Escandio

El escandio es un elemento químico de la tabla periódica que es más abundante en el Sol que en la Tierra. En la naturaleza se encuentra de forma natural en pequeñas cantidades unido a otros cientos de minerales. Por ejemplo, existen experimentos que demuestran que la variedad del berilio que es de color azul presenta escandio. Además, aparece en los restos de la wolframita después que se extrae del wolframio.

Las industrias pueden aumentar las concentraciones de esta sustancia en el ambiente, principalmente las relacionadas con la producción del petróleo. Además, el liberado al entorno que nos rodea al tirar a la basura los equipos domésticos que contienen escandio.

Este compuesto puede acumularse en los suelos y en las aguas de forma progresiva. Al depositarse en estas áreas puede aumentar los niveles de escandio en animales y humanos. En los animales acuáticos este elemento puede producir afectaciones en el sistema nervioso y en el aparato reproductivo. Esto es consecuencia del daño que produce en las membranas de las células.

 

 

 

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