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3. Gruppe

Die Scandium-Gruppe

Beschreibung:
Keine Nebengruppe (d-Block) schließt sich so eng an die vergleichbare Hauptgruppe (p-Block) an, wie die Scandiumgruppe an die dritte Hauptgruppe. Das Scandium ist dem Bor in etwa so analog wie das Aluminium; Scandium und Aluminium sind sich in ihrem chemischen Verhalten ähnlicher, als etwa Silicium/Titan, Phosphor/Vanadium oder Schwefel/Chrom. Man bezeichnet die Scandiumgruppe, zusammengefaßt mit den Lanthanoiden auch als Seltene Erden. Dies ist unkorrekt, da man hierbei die Actinoide ausklammern würde, die jedoch - sieht man von den Anfangsgliedern Actinium, Thorium, Protactinium, Uran, Neptunium, Plutonium und Americium ab, den Lanthanoiden sehr ähnlich sind. Deshalb wird auf eine solche Darstellung verzichtet, und die Scandiumgruppe getrennt von den Lanthanoiden und Actinoiden dargestellt. Insgesamt kann man die Eigenschaften der Scandiumgruppe in enger Anlehnung an das Aluminium wie folgt beschreiben: Alle Mitglieder betätigen ausnahmslos in ihren Verbindungen die Oxidationsstufe +3. Im Unterschied zur p1-Gruppe tritt auch bei den höheren Homolgen (Lutetium, Lawrencium) keine Oxidationsstufe +1 auf. Damit folgen sie dem Trend des d-Blocks, mit zunehmender Atommasse höhere Oxidationsstufen zu stabilisieren; da jedoch die Stufe +3 die einzig existente ist, fällt dieser Trend bei der Scandiumgruppe nicht auf. Der Basencharakter der Oxide (Sc2O3, Y2O3, Lu2O3, Lr2O3) nimmt - wie auch bei der p1-Gruppe - von oben nach unten zu, obgleich schon Scandiumhydroxid deutlich basischer als Alumniumhydroxid ist. Ab Lu(OH)3 ist die Basenstärke (NICHT die Löslichkeit!) den Erdalkalihydroxiden vergleichbarer als den Erdmetallhydroxiden. Ebenso nimmt der Salzcharakter der Nichtmetallverbindungen vom Scandium zum Lawrencium hin zu; wobei auch hier schon die Scandiumverbindungen ionischer aufgebaut sind, als die entsprechenden Aluminiumverbindungen (vergleiche die Siedepunkte von Aluminiumchlorid (183°C) und Scandiumchlorid (820°C). In der Scandiumgruppe macht sich der Kontraktionseffekt erst bei den Actinoiden bemerkbar; so sind sich Lutetium und Lawrencium überaus ähnlich; beide unterscheiden sich in ihren Eigenschaften deutlich von ihren leichteren Homologen. Dennoch sollte man sie anstelle von Lanthan und Actinium als "echte" Homologen betrachten; die nähere Begründung hierzu ist beim Lutetium dargestellt. In den Scrollfeldern rechts sind folgende Eigenschaften angegeben: - Charakter des Hydroxids - Löslichkeiten von Sulfaten und Chloriden - Normalpotentiale der E3+-Verbindungen - Elektronegativitäten
 

gemeinsame
Elektronen-
Konfiguration:

n s² (n-1) d¹
(n>3 <=7)

Leichte Homologe

Schwere Homologe

Charakter des Hydroxids: amphoter Löslichkeit des Sulfates: 103 g/L Löslichkeit des Chlorids: 500 g/L Potential E/E3+ : -2,08 V EN-Wert: 1,20

Charakter des Hydroxids: basisch Löslichkeit des Sulfates: 345 g/L Löslichkeit des Chlorids: >1000 g/L Potential E/E3+ : -2,26 V EN-Wert: 1,14

Scandium

Lutetium

Yttrium

Lawrencium