Оксид скандия

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

Оксид скандия
Общие
Систематическое наименование	Оксид скандия
Традиционные названия	Сесквиоксид скандия
Хим. формула	Sc2O3
Физические свойства
Состояние	бесцветные (белые) кристаллы или аморфное вещество
Молярная масса	137,91 г/моль
Плотность	3,864 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	2450; 2489 °C
• кипения	≈4500 °C
Энтальпия
• образования	-1908,6 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12060-08-1
PubChem	4583683
Рег. номер EINECS	235-042-0
SMILES	O=[Sc]O[Sc]=O
InChI	InChI=1S/3O.2Sc HYXGAEYDKFCVMU-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	3776136
Безопасность
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Получение

• Горение металлического скандия на воздухе:

${\mathsf {4Sc+3O_{2}\ {\xrightarrow {200-250^{o}C}}\ 2Sc_{2}O_{3}}}$

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

${\mathsf {2Sc(OH)_{3}\ {\xrightarrow {>460^{o}C}}\ Sc_{2}O_{3}+3H_{2}O}}$

${\mathsf {4Sc(NO_{3})_{3}\ {\xrightarrow {>300^{o}C}}\ 2Sc_{2}O_{3}+12NO_{2}+3O_{2}}}$

${\mathsf {Sc_{2}(SO_{4})_{3}\ {\xrightarrow {>600^{o}C}}\ Sc_{2}O_{3}+SO_{3}+2SO_{2}+O_{2}}}$

${\mathsf {Sc_{2}(CO_{3})_{3}\ {\xrightarrow {>1000^{o}C}}\ Sc_{2}O_{3}+3CO_{2}}}$

${\mathsf {Sc_{2}(C_{2}O_{4})_{3}\ {\xrightarrow {>400^{o}C}}\ Sc_{2}O_{3}+3CO_{2}+3CO}}$

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):

${\mathsf {Sc_{2}O_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {250-300^{o}C}}\ 2ScO(OH)}}$

• Реагирует с концентрированными кислотами:

${\mathsf {Sc_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 2ScCl_{3}+3H_{2}O}}$

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

${\mathsf {Sc_{2}O_{3}+Na_{2}O\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ 2NaScO_{2}}}$

• Из воздуха поглощает углекислый газ с образованием основного карбоната:

${\mathsf {Sc_{2}O_{3}+2CO_{2}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2ScCO_{3}(OH)}}$

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

${\mathsf {Sc_{2}O_{3}+3H_{2}S\ {\xrightarrow {1000-1150^{o}C}}\ Sc_{2}S_{3}+H_{2}O}}$

• В присутствии восстановителей реагирует с хлором:

${\mathsf {Sc_{2}O_{3}+3Cl_{2}+3C\ {\xrightarrow {800-900^{o}C}}\ 2ScCl_{3}+3CO}}$

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.