산화 스칸듐

Scandium oxide
산화 스칸듐(III)
Kristallstruktur Lanthanoid-C-Typ.png
__ sc3+ __ O2−
이름
IUPAC 이름
산화 스칸듐(III)
기타 이름
스칸디아, 스칸디움 세스키오사이드
식별자
  • 12060-08-1 checkY
3D 모델(JSmol)
ECHA InfoCard 100.031.844 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
유니
특성.
SCO23
어금질량 137.910 g/197
외관 화이트 파우더
밀도 3.86 g/cm3
녹는점 2,485°C(4,505°F, 2,758K)
물에 용해되지 않는
용해성 뜨거운 산에 녹을 수 있는 (비산)
구조[1]
빅스비라이트
Ia3 (206번)
a = 985 pm
위험
NFPA 704(화재 다이아몬드)
1
0
0
관련 화합물
기타 음이온
 황화 스칸듐(III)
기타 양이온
 이트리움(III) 산화물
란타넘 산화물
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

스칸듐(III) 산화물 또는 스칸디아는 공식 ScO를23 갖는 무기 화합물이다. 녹는점이 높은 희토류 원소의 여러 산화물 중 하나이다. 고온 시스템(열과 열충격에 대한 저항성), 전자 세라믹, 유리 구성(도우미 재료로)뿐만 아니라 다른 스칸듐 화합물 준비에도 사용된다.

구조 및 물리적 특성

스칸듐(III) 산화물은 6개의 좌표 금속 센터를 포함하는 입방 결정 구조(점 그룹: 사면체(Th), 공간 그룹: Ia3)를 채택한다.[2] 분말 회절 분석 결과 Sc-O 결합 거리는 2.159–2.071 71이다.[1]

산화스캔듐은 대역 간극이 6.0 eV인 절연체다.[3]

생산

산화스캔디움은 광산업이 생산하는 정제스캔디움의 일차적인 형태다. Tortveitite (Sc,Y)2 (SiO27) 및 Kolbeckite ScPO4/2와 같은 스칸디움이 풍부한 광석HO는2 드물지만 많은 다른 광물에는 미량의 스칸듐이 존재한다. 따라서 산화스캔듐은 다른 원소의 추출로부터 부산물로 주로 생산된다.

반응

산화스캔디움은 광산업이 생산하는 정제스캔디움의 일차적인 형태로서 모든 스칸디움 화학의 출발점이 된다.

산화스칸듐은 가열 시 대부분의 산과 반응하여 예상 수화물을 생산한다. 예를 들어, 수성 HCl을 초과하여 가열하면 수분이 공급되는 ScCl3·nHO가2 생성된다. 이것은 NHCl이4 존재하는 곳에서 증발하여 건조하게 만들 수 있으며, 혼합물은 300-500°C에서 승화에 의해 NHCl을4 제거하여 정화된다.[4] 수화 ScCl3·n과 같이 NHCl의4 존재가 필요하다.그렇지 않으면2 HO는 건조 시 혼합 옥시염소화물을 형성할 것이다.

Sc2O3 + 6 HCl + x H2O → 2 ScCl3·nH2O + 3 H2O
ScCl3·nHO2 + n NHCl4 → ScCl3 + n HO2 + nNHCl4

마찬가지로 하이드레이트 스칸듐(III) 삼불산(Sc(OTF)·3nHO2)으로 변환된다.[5]

금속 스칸듐은 산업적으로 산화스칸듐의 감소에 의해 생산된다. 이는 불소산 스칸듐으로 변환된 후 금속 칼슘을 포함한 감소를 통해 진행된다. 이 과정은 어떤 면에서는 금속 티타늄 생산을 위한 크롤 공정과 유사하다.

산화스캔듐은 높은 호몰로그램 산화물과 란타늄 산화물과 달리 알칼리성 염을 형성한다(그러나 산화 루테튬과 유사함). 예를 들어3 KSC(OH)를 6KOH로 형성한다. 이 점에서 산화 스칸듐은 산화알루미늄과 더 유사함을 보여준다.

자연발생

자연 스칸디아는 불순하지만 광물 강나이트로 발생한다.[6]

참조

  1. ^ Jump up to: a b Knop, Osvald; Hartley, Jean M. (15 April 1968). "Refinement of the crystal structure of scandium oxide". Canadian Journal of Chemistry. 46 (8): 1446–1450. doi:10.1139/v68-236.
  2. ^ 웰스 A.F. (1984) 구조 무기 화학 제5판 옥스퍼드 과학 간행물 ISBN 0-19-855370-6
  3. ^ Emeline, A. V.; Kataeva, G. V.; Ryabchuk, V. K.; Serpone, N. (1 October 1999). "Photostimulated Generation of Defects and Surface Reactions on a Series of Wide Band Gap Metal-Oxide Solids". The Journal of Physical Chemistry B. 103 (43): 9190–9199. doi:10.1021/jp990664z.
  4. ^ Stotz, Robert W.; Melson, Gordon A. (1 July 1972). "Preparation and mechanism of formation of anhydrous scandium(III) chloride and bromide". Inorganic Chemistry. 11 (7): 1720–1721. doi:10.1021/ic50113a058.
  5. ^ 맥클리닉, J.A.와 Meyer, T.J., 종합조정화학Ⅱ, 2003, 엘시어 사이언스, ISBN 0-08-043748-6, Vol. 3, 페이지 99 ["소중한 산으로 산화스캔디엄을 환류하면 3불산수성 스칸듐이 격리된다"]
  6. ^ 민닷컴