Скандий (Sc): степень окисления, валентность, строение атома

Высшая степень окисления скандия — +3, низшая — 0 (в простом веществе). В соединениях — только +3.

Скандий отдаёт три электрона — два 4s и один 3d — и в соединениях практически всегда +3. Ион Sc³⁺ имеет конфигурацию аргона.

Валентность скандия — III (постоянная).

Порядковый номер скандия — 21, поэтому заряд ядра +21: в ядре 21 протон и 24 нейтрона (у самого распространённого изотопа ⁴⁵Sc, массовое число 45).

Вокруг ядра — 21 электрон на четырёх энергетических уровнях: 2, 8, 9, 2. Число уровней равно номеру периода.

Внешний уровень — 4-й, на нём 2 электрона; валентные электроны — 3d¹4s². Неспаренных электронов в основном состоянии — 1.

Схема: +21 Sc )2 )8 )9 )2

Скандий — первый d-элемент: после 4s² электрон впервые попадает на 3d-подуровень. Конфигурация — [Ar]3d¹4s².

Сокращённо, через остов благородного газа: [Ar]3d¹4s². В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹.

Скандий — элемент № 21, 4-й период, IIIБ группа (побочная подгруппа III группы), первый переходный металл.

Электроны по уровням 2, 8, 9, 2; валентные электроны 3d¹4s².

По свойствам скандий ближе к алюминию и редкоземельным элементам: активный металл, на воздухе покрывается оксидной плёнкой, растворяется в кислотах.

Оксид Sc₂O₃ и гидроксид скандия проявляют в основном основные свойства со слабой амфотерностью. Менделеев предсказал этот элемент под названием «экабор», а в 1879 году его открыл Ларс Нильсон.

Простое вещество — лёгкий (3,0 г/см³) серебристый металл; добавка скандия делает алюминиевые сплавы прочнее.

Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе A_r. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 45 г/моль. Точное значение по IUPAC — 44,96 г/моль.