Periodiek systeem/Scandiumgroep

Galerij bewerken

21
Sc

39
Y

57
La

71
Lu

21
Sc

39
Y

89
Ac

103
Lr

Scandium

Yttrium

Lanthaan

Gesublimeerd en massief Lutetium

Gesublimeerd Yttrium

Vast lanthaan in een ampul met argon

Lutetium

Actinium

Lawrencium

Gesublimeerd en massief Lutetium

Elektronenverdeling van Actinium

Ernest Lawrence naar wie lawrecium vernoemd is

Groepsgrootte

In veel periodiek systeem weergaven lijkt de scandiumgroep slechts uit twee elementen te bestaan. Voor twee elementen een hele groep maken klinkt een beetje overdreven. De verklaring ligt in de geschiedenis. Toen duidelijk werd op basis van het atoommodel van Bohr hoeveel elementen er een plaats zouden moeten vinden in de tabel werd ook duidelijk dat het systeem erg lang, en niet zo hoog zou worden.De periode van ceasium tot radon omspant 32 elementen, terwijl er maar 7 periodes zijn. Door de elementen van het f-blok als twee aparte rijen onder de andere elementen te plaatsen kon een meer compact schema gemaakt worden: 18 breed en 9 hoog. Om aan te geven waar de twee extra rijen in de rest van het schema geplaatst moesten worden, werden de plaatsen van lanthaan en actinium gebruikt om dat aan te geven. Die elementen zelf werden als eerste element in de twee extra rijen geplaatst. Bovendien gaven ze hun naam aan die rijen: Lanthaniden (Lanthaan-achtigen) en Actiniden (actiniumachtigen).

Grootte van de groep

Als de elektronenverdelingen van de elementen met elkaar vergeleken worden, valt op dat het allemaal

{\ce {[X]nd^{1}(n + 1)s^{2}}}

verdelingen zijn. Daaronder zit een edelgasverdeling, of een edelgasverdeling met een volledig gevulde f-subschil:

{\ce {(n - 1)f^{14}}}

. Op basis van hun elektronenverdeling deze elementen als één groep groep behandelen is dus goed verdedigbaar.

Opvalt dat

De atoomstraal door de groep heen steeds groter wordt met een duidelijke knik tussen lanthaan en actinium. Deze knik is een algemene trend in alle nevengroepen van het periodiek systeem en wordt de lanthanidencontractie genoemd.

Eigenschappen

In onderstaande tabel zijn een aantal eigenschappen van de elementen die bij deze groep (kunnen) horen weergegeven.

Eigenschappen

	Scandium	Yttrium	Lanthaan	Lutetium	Actinium	Lawrencium
N^[1]	21	39	57	71	89	103
Symbool	Sc	Y	La	Lu	Ac	Lr
Elektronen^[2]	[Ar] 3d¹4s²	[Kr] 4d¹5s²	[Xe] 4f⁰5d¹6s²	[Xe] 4f¹⁴5d¹6s²	[Rn] 5f⁰6d¹7s²	[Rn] 5f¹⁴6d¹7s²
Ionen	${\ce {\scriptstyle Sc^{3+}}}$	${\ce {\scriptstyle Y^{3+}}}$	${\ce {\scriptstyle La^{3+}}}$	${\ce {\scriptstyle Lu^{3+}}}$	${\ce {\scriptstyle Ac^{3+}}}$	${\ce {\scriptstyle Lr^{3+}}}$
R⁰^[3]	160	180	195	175	195	-
R³⁺^[4]	85,5	104	117,2	100,1	126	-
EN^[5]	1,36	1,22	1,1	1,27	1,1	1,3
M^[6]	44,956	88,906	138,9055	174,967	227,0728	[262]
Smelt.(°C)^[7]	1539,0	1523	920	1663	1051	-
Kookt.(°C)^[8]	2748	3264	3420	3397	2470	-
Dichtheid^[9]	2,989	4,469	6,700	9,840	10,070	-
Hardheid^[10]			2,5			-
Smeltwarmte^[11]	14,1	11,4	6,2	19,2		-
Verdampingsw.^[12]	314,2	363,0	414,0	428		-
V_Molair^[13]	15,04	19,89	22,39	17,78	22,54	-
ρ^[14]	61	57	57	79		-
IP1 (kJ/mol)^[15]	633,09	615,58	538,10	523,52	498,83	-
IP2 (kJ/mol)^[15]	1234,99	1180,99	1067,14	1341,16	1167,48	-
IP3 (kJ/mol)^[15]	2388,67	1979,89	1850,34	2022,29		-

↑ Atoomnummer
↑ Elektronenverdeling: behalve voor de elementen tot en met argon wordt alleen de verdeling buiten het laatste edelgas beschreven.
↑ Atoomstraal in pm.
↑ ionstraal van het driewaardig positieve ion in pm.
↑ Elektronegativiteit (Pauling), ontleend aan de gegevens op de Engelstalige Wikipedia (Electronegativity
↑ Molaire massa in gram/mol.
↑ Smeltpunt in °C. Smeltpunten zijn afkomstig van de Nederlandstalige Wikipedia (6 juni 2023), de pagina's van de elementen. De daarin opgegeven waarden zijn in Kelvin. Zij zijn omgerekend (-273,15) en naar hetzelfde aantal significante cijfers afgerond.
↑ Kookpunt in °C. Kookpunten zijn afkomstig van de Nederlandstalige Wikipedia (6 juni 2023), de pagina's van de elementen. De daarin opgegeven waarden zijn in Kelvin. Zij zijn omgerekend (-273,15) en naar hetzelfde aantal significante cijfers afgerond.
↑ Dichtheid in kg/L of gram/cm<sup3.
↑ Hardheid in de schaal van Mohs
↑ Smeltwarmte in kJ/mol.
↑ Verdampingswarmte in kJ/mol.
↑ Molair volume in cm³/mol.
↑ Soortelijke weerstand in ${\ce {\mu \Omega.cm}}$
↑ ^15,0 ^15,1 ^15,2 Ionisatieprotentialen in kJ.mol. Het cijfer achter IP geeft aan om de hoeveelste potentiaal het gaat.

[1] Atoomnummer

[2] Elektronenverdeling: behalve voor de elementen tot en met argon wordt alleen de verdeling buiten het laatste edelgas beschreven.

[3] Atoomstraal in pm.

[4] straal van het driewaardig positieve ion in pm.

[5] Elektronegativiteit (Pauling), ontleend aan de gegevens op de Engelstalige Wikipedia (Electronegativity

[6] Molaire massa in gram/mol.

[7] Smeltpunt in °C. Smeltpunten zijn afkomstig van de Nederlandstalige Wikipedia (6 juni 2023), de pagina's van de elementen. De daarin opgegeven waarden zijn in Kelvin. Zij zijn omgerekend (-273,15) en naar hetzelfde aantal significante cijfers afgerond.

[8] Kookpunt in °C. Kookpunten zijn afkomstig van de Nederlandstalige Wikipedia (6 juni 2023), de pagina's van de elementen. De daarin opgegeven waarden zijn in Kelvin. Zij zijn omgerekend (-273,15) en naar hetzelfde aantal significante cijfers afgerond.

[9] Dichtheid in kg/L of gram/cm<sup3.

[10] Hardheid in de schaal van Mohs

[11] Smeltwarmte in kJ/mol.

[12] Verdampingswarmte in kJ/mol.

[13] Molair volume in cm³/mol.

[14] Soortelijke weerstand in ${\ce {\mu \Omega.cm}}$

[IP-15] 15,0 ^15,1 ^15,2 Ionisatieprotentialen in kJ.mol. Het cijfer achter IP geeft aan om de hoeveelste potentiaal het gaat.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]