Соединения скандия
Соединения скандия — это соединения, содержащие элемент скандий . В химии скандия почти полностью доминирует трехвалентный ион Sc. 3+ , из-за своей электронной конфигурации , [Ar] 3d 1 4 с 2 . Радиусы М 3+ Ионы в таблице ниже указывают на то, что химические свойства ионов скандия имеют больше общего с ионами иттрия, чем с ионами алюминия. Частично из-за этого сходства скандий часто классифицируют как элемент, подобный лантаниду.
+3 степень окисления
[ редактировать ]Оксиды и гидроксиды
[ редактировать ]Оксид Sc
22О
3 и гидроксид Sc(OH)
3 амфотерны : [ 1 ]
- СК (ОН)
3 + 3 ОН −
→ [Sc(OH)
6 ] 3−
(скандат-ион) - СК (ОН)
3 + 3 ч +
+ 3 ч.
2 O → [Sc(H
2О )
6 ] 3+
α- и γ-ScOOH изоструктурны своим аналогам из гидроксида алюминия . [ 2 ] Решения науки 3+
в воде кислые из-за гидролиза .
Галогениды и псевдогалогениды
[ редактировать ]Галогениды ScX 3 , где X = Cl , Br или I , хорошо растворимы в воде, но ScF 3 нерастворим. Во всех четырех галогенидах скандий шестикоординирован. Их можно получить путем реакции оксида или гидроксида скандия. с соответствующей кислотой: [ 3 ]
- Sc(OH) 3 + 3 HX → ScX 3 + 3 H 2 O
Галогениды представляют собой кислоты Льюиса ; например, ScF 3 растворяется в растворе, содержащем избыток фторид-иона, с образованием [ScF 6 ] 3− . Координационное число 6 характерно для Sc(III). В большем Y 3+ и Ла 3+ ионы, координационные числа общие 8 и 9. Трифлат скандия иногда используется в качестве катализатора кислоты Льюиса в органической химии .
Другие степени окисления
[ редактировать ]Соединения, в которых скандий находится в степени окисления, отличной от +3, редки, но хорошо изучены. Сине-черное соединение CsScCl 3 — один из самых простых. Этот материал имеет пластинчатую структуру, которая демонстрирует обширные связи между центрами скандия (II). [ 4 ] Гидрид скандия недостаточно изучен, хотя, по-видимому, он не является солевым гидридом Sc (II). [ 5 ] Как и для большинства элементов, двухатомный гидрид скандия наблюдался спектроскопически при высоких температурах в газовой фазе. [ 6 ] Бориды и карбиды скандия нестехиометричны , что характерно для соседних элементов. [ 7 ]
Более низкие степени окисления (+2, +1, 0) наблюдаются также в скандийорганических соединениях. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
Органические производные
[ редактировать ]Скандий образует ряд металлоорганических соединений с циклопентадиенильными лигандами (Cp), сходными с поведением лантаноидов. Одним из примеров является димер с хлорными мостиками, [ScCp 2 Cl] 2 и родственные производные пентаметилциклопентадиенильных лигандов. [ 12 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Коттон, Саймон (2006). Химия лантаноидов и актинидов . Джон Уайли и сыновья. стр. 108–. ISBN 978-0-470-01006-8 . Проверено 23 июня 2011 г.
- ^ Кристенсен, А. Норлунд; Стиг Йорго Дженсен (1967). «Гидротермальное получение α-ScOOH и γ-ScOOH. Кристаллическая структура α-ScOOH» . Acta Chemica Scandinavica . 21 : 1121–126. doi : 10.3891/acta.chem.scand.21-0121 .
- ^ Серия неорганической химии, стр. 35. 3.2 Галогенид скандия.
- ^ Корбетт, доктор медицинских наук (1981). «Расширенная связь металл-металл в галогенидах ранних переходных металлов». Отчеты о химических исследованиях . 14 (8): 239–246. дои : 10.1021/ar00068a003 .
- ^ Макгуайр, Джозеф К.; Кемптер, Чарльз П. (1960). «Получение и свойства дигидрида скандия» . Журнал химической физики . 33 (5): 1584–1585. Бибкод : 1960ЖЧФ..33.1584М . дои : 10.1063/1.1731452 .
- ^ Смит, Р.Э. (1973). «Двуатомные гидридные и дейтеридные спектры переходных металлов второго ряда». Труды Лондонского королевского общества. Серия А, Математические и физические науки . 332 (1588): 113–127. Бибкод : 1973RSPSA.332..113S . дои : 10.1098/rspa.1973.0015 . S2CID 96908213 .
- ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. «Неорганическая химия» Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Полли Л. Арнольд; Ф. Джеффри; Н. Клок; Питер Б. Хичкок и Джон Ф. Никсон (1996). «Первый пример формального комплекса скандия (I): синтез и молекулярная структура 22-электронного трехэтажного скандия, включающего новое 1,3,5-трифосфабензольное кольцо». Журнал Американского химического общества . 118 (32): 7630–7631. дои : 10.1021/ja961253o .
- ^ Ф. Джеффри Н. Клок; Карл Хан и Робин Н. Перуц (1991). «η-Ареновые комплексы скандия (0) и скандия (II)» Журнал Химического общества, Chemical Communications (19): 1372–1373. дои : 10.1039/C39910001372 .
- ^ Ана Мирела Некулаи; Данте Некулаи; Герберт В. Роски; Йорг Магулл; Марк Бальдус; и др. (2002). «Стабилизация диамагнитного СК я Молекула Br в сэндвич-подобной структуре». Металлоорганические соединения . 21 (13): 2590–2592. doi : 10.1021/om020090b .
- ^ Полли Л. Арнольд; Ф. Джеффри; Н. Клоук и Джон Ф. Никсон (1998). «Первый стабильный скандоцен: синтез и характеристика бис (η-2,4,5-три-трет-бутил-1,3-дифосфациклопентадиенил)скандия (II)». Химические коммуникации (7): 797–798. дои : 10.1039/A800089A .
- ^ Шапиро, Памела Дж.; и др. (1994). «Модель Циглера-Натта катализаторов полимеризации α -олефинов, полученных из [{(η 5 -C 5 Me 4 )SiMe 2 (η 1 -NCMe 3 )}(PMe 3 )Sc(μ 2 -H)] 2 и [{(η 5 C 5 Me 4 )SiMe 2 (η 1 NCMe 3 )}Sc(м 1 СН 2 СН 2 СН 3 )] 2 . Синтез, структура, кинетические и равновесные исследования каталитически активных частиц в растворе» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 116 (11): 4623. doi : 10.1021/ja00090a011 .