O escândio é um elemento químico do grupo 3 (metais de transição) que pertence ao quarto período da tabela periódica.
O escândio é um elemento, às vezes, agrupado com um dos 14 lantanídeos, e denominado coletivamente de “terras raras”. Essa denominação é incorreta, pois o escândio é um elemento do grupo d e os lantanídeos são elementos do bloco f. Além disso, o escândio não é tão raro. As propriedades do escândio (Sc) se assemelham as variações observadas do grupo 1 (metais alcalinos) e 2 (metais alcalino-terrosos). Há pouco uso, em indústrias importantes, desses elementos ou de seus compostos.
Estado de oxidação
O escândio possui estado de oxidação +III, na forma de íons Sc3+. A formação do íon Sc3+ requer a remoção de dois elétrons s e de um elétron d. Logo, esses íons apresentam configuração d0, tornando impossível a ocorrência de transição d-d. Conseqüentemente, o íon e seus compostos são incolores. A soma das três primeiras energias de ionização do escândio é pouco menos que a correspondente soma para o alumínio. Por isso, as propriedades do escândio são semelhantes, em alguns aspectos, as do alumínio.
Tamanho
O raio covalente e iônico do escândio é baixo.
Propriedades químicas
O escândio tem potencial padrão de eletrodo moderadamente elevado. É bastante reativo, e a reatividade cresce com o aumento do tamanho. Ele perde o brilho quando exposto ao ar e queima na presença de oxigênio, formando Sc2O3.
2Sc + 3O2→ 2Sc2O3
O escândio reage lentamente com água fria, e mais rapidamente com água quente, liberando hidrogênio e formando óxido básico ou o hidróxido correspondente.
2Sc + 6H2O → 2Sc(OH)3 + 3H2
Sc(OH)3 → Sc(OH) + H2O
óxido básico
O Sc(OH)3 parece não ser um composto definido, mas o óxido básico, ScO(OH), é bem conhecido e anfótero como Al(OH)3. Como o escândio é anfótero, ele se dissolve em NaOH liberando H2.
Sc + 3NaOH + 2H2O → Na3[Sc(OH)6] + 1/2 H2
O caráter básico dos óxidos e hidróxidos aumenta quando se desce pelo grupo.
Como o óxido (e hidróxido) é anfótero ou base fraca, seu oxossal podem se decompor a óxido por aquecimento.Esse comportamento é análogo ao observado nos elementos do Grupo 2, mas a decomposição é mais fácil, isto é, ocorre em temperaturas menores.
2Sc(OH)3 →Sc2O3 + 3H2O
Sc2(CO3)3 → Sc2O3 + 3CO2
2Sc2(NO3)3→ Sc2O4 + 6NO2 + 1/2O2
Sc2(SO4)3→ Sc2O3 + 3SO2 + 1/2O2
O metal reage com os halogênios, formando trihaletos, ScX3. Eles lembram os haletos de Ca. Os floretos são insolúveis (como o CaF2), e os demais haletos são deliquescentes e muito solúveis (como CaCl2). Se os cloretos forem preparados em solução, eles cristalizam na forma de sais hidratados, mas o aquecimento dos mesmos não leva aos haletos anidros. Com o aquecimento, o ScCl3(H2O)7 se decompõe ao óxido, ao passo que os demais formam oxo-haletos.
2ScCl3.(H2O)7 → Sc2O3 + 6HCl + 4H2O
O escândio reage com hidrogênio mediante aquecimento, com formação de compostos altamente condutores de fórmula ScH2. Esses compostos não contêm o íon Sc2+, mas provavelmente são constituídos por Sc3+ 2H–, e um elétron ocupa a banda de condução. O Sc não pode absorver mais H2.
O escândio forma um carbeto, ScC2, quando o óxido é aquecido com carbono, num forno elétrico. O carbeto reage com água, liberando acetileno (etino).
Sc2O3 + C →(1000°C) 2ScC2 + H2O → C2H2 + ScO.OH
Curiosidade: O escândio tem esse nome em homenagem à Escandinávia.