3. Nebengruppe: Scandiumgruppe

Die Scandiumgruppe enthält neben Scandium und Yttrium auch Lanthan und Actinium, die sozusagen als Platzhalter der Lanthanoiden und Actiniden dienen. Actinium ist radioaktiv und zwischenzeitlich "ausgestorben"; es kommt nur in noch "laufenden" Zerfallsreihen vor.
Chemisch ähneln diese Elements den Elementen der Borgruppe; im übrigen sind sie immer nur dreiwertig.
Am Beispiel desY läßt sich sehr schön zeigen, wie ein normalerweise "lieblos" behandeltes Element in der moderen Materialwissenschaft zunehmed eine Schlüsselrolle spielt.:
Yttriumoxid - Y2O3 - spielt eine große technische Rolle. Wir finden es als "Stabilisator" (besser Leerstellenquelle) im "YSZ", dem "Yttrium stabilized Zirconia", einem sehr wichtigen Material der Ionik (e.g. für Lambdasonden oder Brennstoffzellen); aber auch als "Dispersionpartikel" in Metalllegierungen um die Festigkeit zu erhöhen.
Der Hauptanteil des Y geht aber wohl in die "Leuchtschicht"produktion: Y ist für die rote Farbe bei Bildschirmen zuständig, in Verbindungen wie Y2O3 - Europium.
Y- "Garnets" (ein besonderer Kristalltyp) sind "High-Tech" Materialien, wichtig für Laser, Mikrowellenfilter und Magnetwerkstoffe.
Weiterhin wurde Y "berühmt", weil es das Schlüsselelement in der sog, "1-2-3" Verbindung (YCu2Ba3O7) ist, dem ersten Hochtemperatursupraleiter mit einer Sprungtemperatur oberhalb des Siedepunkts von flüssigem Stickstoff.
 
Tabellarische Datensammlung
Name
(Englisch)		 Scandium
Scandium		 Yttrium
Yttrium		 Lanthan
Lanthanum 		Actinium
Actinium
Ordnungszahl 21 39 57 89
rel. Atommasse [u] 44,95591 88,90585 138,9055 227,0278
Schmelzpunkt [K] 1812 1796 1193 1320
Schmelzpunkt [oC] 1539 1523 920 1047
Siedepunkt [K] 3105 3610 3727 3470
Dichte [g/cm3] 2,99 4,47 6,16 10,07
Ionisierungsenergie [eV] 6,54 6,38 5,577 6,9
Elektronegativität 1,2 1,1 1,1 1,0
Atomradius [pm] 160,6 181 187,7 187,8
Ionenradius [pm] 83 106 122 118
Oxidationszahlen 3 3 3 3
Gittertyp
Umwandlungstemp. [oC]		 hp
-		 hcp
-		 fcc
350
hcp		 ?
Gitterkonstante [Å]
(a or c)		 ? 3,66
5,81		 3,76
6,06		 ?
E - Modul [GPa] ? ? 37,5 ?
Therm. Ausdehnungkoeff. a
[8·10-6 K-1]
?
?
5,8
?
Die diversen Angaben beziehen sich im Zweifelsfall auf die Raumtemperaturkonfiguration.
fcc = face centered cubic = kubisch flächenzentriert; Gitterkonst. = a
bcc = body centered cubic = kubisch raumzentriert
sc = simple cubic = kubisch-primitiv
hp = simple hexagonal = hexagonal
hcp = hexagonal close packed = hexagonale dichteste Kugelpackung; Gitterkonst. = c in Basisebene
op = simple orthorombic = orthorhombisch, monoklin, triklin
tp = simple tetragonal = tetragonal
dia = diamant strukture = Diamantstruktur
r = trigonal = rhomboedrisch trigonal

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© H. Föll (MaWi 1 Skript)