Оксид скандия

Оксид скандия
Общие
Систематическое наименование	Оксид скандия
Традиционные названия	Сесквиоксид скандия
Химическая формула	Sc2O3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветные (белые) кристаллы или аморфное вещество
Молярная масса	137,91 г/моль
Плотность	3,864 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2450; 2489 °C
Температура кипения	≈4500 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	-1908,6 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12060-08-1
Рег. номер PubChem	4583683
SMILES	O=[Sc]O[Sc]=O
Безопасность
NFPA 704	0 1 0

Оксид скандия — бинарное неорганическое соединение металла скандия и кислорода с формулой Sc₂O₃, бесцветные (белые) кристаллы, нерастворимые в воде.

Получение

• Горение металлического скандия на воздухе:

$\mathsf{4Sc + 3O_2 \ \xrightarrow{200-250^oC}\ 2Sc_2O_3 }$

• Разложение гидроксида, нитрата, сульфата, карбоната или оксалата скандия:

$\mathsf{2Sc(OH)_3 \ \xrightarrow{>460^oC}\ Sc_2O_3 + 3H_2O }$

$\mathsf{4Sc(NO_3)_3 \ \xrightarrow{>300^oC}\ 2Sc_2O_3 + 12NO_2 + 3O_2 }$

$\mathsf{Sc_2(SO_4)_3 \ \xrightarrow{>600^oC}\ Sc_2O_3 + SO_3 + 2SO_2 + O_2 }$

$\mathsf{Sc_2(CO_3)_3 \ \xrightarrow{>1000^oC}\ Sc_2O_3 + 3CO_2 }$

$\mathsf{Sc_2(C_2O_4)_3 \ \xrightarrow{>400^oC}\ Sc_2O_3 + 3CO_2 + 3CO }$

Физические свойства

Оксид скандия образует бесцветные (белые) кристаллы кубической сингонии, пространственная группа I a3, параметры ячейки a = 0,9844 нм, Z = 16.

При 1000°С и давлении 13 ГПа переходит в фазу с моноклинной сингонией, параметры ячейки a = 1,3171 нм, b = 0,3194 нм, c = 0,7976 нм, β = 100,67°, Z = 6, d = 4,16.

После прокаливания пассивируется и не реагирует с водой и щелочами.

Химические свойства

• Реагирует с жидкой водой (под давлением):

$\mathsf{Sc_2O_3 + H_2O \ \xrightarrow{250-300^oC}\ 2ScO(OH) }$

• Реагирует с концентрированными кислотами:

$\mathsf{Sc_2O_3 + 3HCl \ \xrightarrow{100^oC}\ 2ScCl_3 + 3H_2O }$

• При сплавлении с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов образует скандиаты:

$\mathsf{Sc_2O_3 + Na_2O \ \xrightarrow{1000^oC}\ 2NaScO_2 }$

• Из воздуха поглощает углекислый газ с образованием основного карбоната:

$\mathsf{Sc_2O_3 + 2CO_2 + H_2O \ \xrightarrow{}\ 2ScCO_3(OH) }$

• При нагревании реагирует с газообразным сероводородом, образуя сульфид скандия:

$\mathsf{Sc_2O_3 + 3H_2S \ \xrightarrow{1000-1150^oC}\ Sc_2S_3 + H_2O }$

• В присутствии восстановителей реагирует с хлором:

$\mathsf{Sc_2O_3 + 3Cl_2 + 3C \ \xrightarrow{800-900^oC}\ 2ScCl_3 + 3CO }$

Применение

• Высокотемпературная керамика.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.