இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடு

இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடு
Scandium(III) oxide
	; __ Sc3 __ O2−
பெயர்கள்
	ஐயூபிஏசி பெயர் இசுகாண்டியம்(III) ஆக்சைடு
	வேறு பெயர்கள் இசுக்காண்டியா, இசுக்காண்டியம் செசுகியுவாக்சைடு
இனங்காட்டிகள்
சிஏஎசு எண்	12060-08-1
	InChI InChI=1S/3O.2Sc;
யேமல் -3D படிமங்கள்	Image
பப்கெம்	4583683
	SMILES O=[Sc]O[Sc]=O;
UNII	T0G94L07ZD
பண்புகள்
மூலக்கூறு வாய்பாடு	Sc2O3
வாய்ப்பாட்டு எடை	137.910 கி/மோல்
தோற்றம்	வெண்மைநிற துகள்
அடர்த்தி	3.86 கி/செ.மீ3
உருகுநிலை	2,485 °C (4,505 °F; 2,758 K)
நீரில் கரைதிறன்	தண்ணீரில் கரையாது
கரைதிறன்	சூடான அமிலங்களில் கரையும் (வினைபுரியும்)
கட்டமைப்பு
படிக அமைப்பு	பிக்ஸ்பைட்
புறவெளித் தொகுதி	Ia3 (No. 206)
Lattice constant	a = 985 pm
தீங்குகள்
தொடர்புடைய சேர்மங்கள்
ஏனைய எதிர் மின்னயனிகள்	இசுகாண்டியம்(III) சல்பைடு
ஏனைய நேர் மின்அயனிகள்	இட்ரியம்(III) ஆக்சைடு ; லியுதேத்தியம்(III) ஆக்சைடு
	மாறுதலாக ஏதும் சொல்லவில்லை என்றால் கொடுக்கப்பட்ட தரவுகள் யாவும்; பொருள்கள் அவைகளின் இயல்பான வெப்ப அழுத்த நிலையில் (25°C, 100kPa) இருக்கும். \| colspan=2 \| verify (இது: /?) வார்ப்புரு மேற்கோள்கள்

இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடு (Scandium(III) oxide) என்பது Sc
₂O
₃ என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு கொண்ட ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். உயர் உருகுநிலை கொண்ட அருமண் ஆக்சைடான இச்சேர்மம் இசுக்காண்டியா என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. பொதுவாக மற்ற இசுக்காண்டியம் சேர்மங்களைத் தயாரிப்பதற்கு இசுகாண்டியம்(III) ஆக்சைடு பயன்படுகிறது. வெப்பம் மற்றும் மின்அதிர்ச்சிக்கு மின்தடையை அளிப்பதால் உயர்வெப்பநிலை அமைப்புகள், மின்னணு பீங்கானியல் மற்றும் கண்ணாடிகளில் பகுதிப்பொருளாகவும் (ஒரு துணைப்பொருளாக) இச்சேர்மம் பயன்படுகிறது.

அமைப்பு

ஆறு ஒருங்கிணைவு உலோக மையங்களைக் கொண்ட ஒரு கனசதுர படிக அமைப்பை இசுக்காண்டியம் (III) ஆக்சைடு ஏற்றுள்ளது^[1]. (சமச்சீர் புள்ளிக் குழு: நான்முகம் (Th) , இடக்குழு: Ia3) இசுக்காண்டியம் – ஆக்சிசன் பிணைப்புகளின் இடைவெளி 2.159-2.071Å அளவில் இருப்பதாக தூட்கோணல் பகுப்பாய்வு முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன.^[2]

தயாரிப்பு

சுரங்கத் தொழிற்துறையால் தயாரிக்கப்படும் இசுக்காண்டியம் ஆக்சைடுதான் தூய்மித்த வடிவ இசுக்காண்டியம் ஆகும். தோர்ட்வெய்டைட்டு (Sc,Y)₂(Si₂O₇) மற்றும் கோல்பெக்கைட் ScPO₄·2H₂O போன்ற இசுக்காண்டியத் தாதுக்கள் அரிதாகவே கிடைக்கின்றன. மற்ற பல கனிமங்களில் சுவடளவிலான இசுக்காண்டியமே காணப்படுகிறது. எனவே இசுக்காண்டியம் ஆக்சைடு பெரும்பாலும் மற்ற தனிமங்களைப் பிரித்தெடுக்கும் போது உடன் விளை பொருளாகவே தயாரிக்கப்படுகிறது.

இயற்பியல் பண்புகள்

இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடு ,6.0 எலக்ட்ரான் வோல்ட் ஆற்றல் இடைவெளி அல்லது பட்டை இடைவெளியைக் கொண்ட மின்கடத்தாப் பொருளாகும்^[3]

வேதி வினைகள்

இசுக்காண்டியத்தின் வேதிப்பண்புகள் அனைத்தும் இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடில் இருந்தே தொடங்குகின்றன. இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடை சூடுபடுத்தினால் பெரும்பாலான அமிலங்களுடன் வினைபுரிந்து நீரேற்றப் பொருட்களைக் கொடுக்கிறது. உதாரணமாக அதிகளவு ஐதரோ குளோரிக் நீர்க்கரைசலுடன் சேர்த்து சூடாக்கினால் ScCl3•nH2O என்ற வாய்ப்பாடு கொண்ட இசுக்காண்டியம்(III) குளோரைடைத் தருகிறது. அமோனியம் குளோரைடு முன்னிலையில் இதை ஆவியாக்கி உலர்த்துவதன் மூலம் நீரிலி வடிவத்தைப் பெறமுடியும். பின்னர் 300 முதல் 500 பாகை செல்சியசு வெப்பநிலைக்கு கலவையைச் சூடுபடுத்துவதால் அமோனியம் குளோரைடு பதங்கமாகி வெளியேறுகிறது.^[4] அமோனியம் குளோரைடு சேர்க்கப்படாவிட்டால் கலவை உலர்ந்த பிறகு நீரேறிய ScCl3•nH2O , கலப்பு ஆக்சிகுளோரைடாக மாறிவிடும்.

Sc₂O₃ 6 HCl x H₂O → 2 ScCl₃·nH₂O 3 H₂O

ScCl₃·nH₂O n NH₄Cl → ScCl₃ n H₂O n NH₄Cl

இவ்வாறே இசுக்காண்டியம்(III) முப்புளோரோமெத்தேன் சல்போனேட்டும் (திரிப்ளேட்டு) இதனுடன் தொடர்புடைய முப்புளோரோமெத்தேன் சல்போனிக் அமிலத்தில் (திரிப்ளிக் அமிலம்) இருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது.^[5]

இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடை ஒடுக்க வினைக்கு உட்படுத்துவதன் மூலமாக உலோகநிலை இசுக்காண்டியம் தயாரிக்க முடியும். முதலில் இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடை இசுக்காண்டியம் புளோரைடாக மாற்றி பின்னர் இதனுடன் உலோக கால்சியம் சேர்த்தால் மேற்கண்ட ஒடுக்க வினை நிகழும். இச்செயல்முறை கிட்டத்தட்ட உலோக தைட்டானியம் தயாரிக்கப் பயன்படும் கிரோல் செயல்முறை போன்றதொரு முறையாகும். உயர் ஒரினவரிசை ஆக்சைடுகளான இட்ரியம் ஆக்சைடு மற்றும் இலந்தனம் ஆக்சைடுகள் போலல்லாமல், காரங்களுடன் சேர்ந்து இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடு இசுக்காண்டேட்டு உப்புகளை உருவாக்குகிறது. உதாரணம்: பொட்டாசியம் ஐதராக்சைடுடன் சேர்ந்து K
₃Sc(OH)
₆ உருவாதல். இசுக்காண்டியம்(III) ஆக்சைடு அலுமினியம் ஆக்சைடுடன் பல இயல்புகளில் ஒன்றுபட்டுள்ளது.

மேற்கோள்கள்

↑ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-855370-6
↑ Knop, Osvald; Hartley, Jean M. (15 April 1968). "Refinement of the crystal structure of scandium oxide". Canadian Journal of Chemistry 46 (8): 1446–1450. doi:10.1139/v68-236. https://archive.org/details/sim_canadian-journal-of-chemistry_1968-04-15_46_8/page/1446.
↑ Emeline, A. V.; Kataeva, G. V.; Ryabchuk, V. K.; Serpone, N. (1 October 1999). "Photostimulated Generation of Defects and Surface Reactions on a Series of Wide Band Gap Metal-Oxide Solids". The Journal of Physical Chemistry B 103 (43): 9190–9199. doi:10.1021/jp990664z.
↑ Stotz, Robert W.; Melson, Gordon A. (1 July 1972). "Preparation and mechanism of formation of anhydrous scandium(III) chloride and bromide". Inorganic Chemistry 11 (7): 1720–1721. doi:10.1021/ic50113a058. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic50113a058.
↑ McCleverty, J.A. and Meyer, T.J., Comprehensive Coordination Chemistry II, 2003, Elsevier Science, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-08-043748-6, Vol. 3, p. 99 ["Refluxing scandium oxide with triflic acid leads to the isolation of hydrated scandium triflate"]

[1] Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-19-855370-6

[2] Knop, Osvald; Hartley, Jean M. (15 April 1968). "Refinement of the crystal structure of scandium oxide". Canadian Journal of Chemistry 46 (8): 1446–1450. doi:10.1139/v68-236. https://archive.org/details/sim_canadian-journal-of-chemistry_1968-04-15_46_8/page/1446.

[3] Emeline, A. V.; Kataeva, G. V.; Ryabchuk, V. K.; Serpone, N. (1 October 1999). "Photostimulated Generation of Defects and Surface Reactions on a Series of Wide Band Gap Metal-Oxide Solids". The Journal of Physical Chemistry B 103 (43): 9190–9199. doi:10.1021/jp990664z.

[4] Stotz, Robert W.; Melson, Gordon A. (1 July 1972). "Preparation and mechanism of formation of anhydrous scandium(III) chloride and bromide". Inorganic Chemistry 11 (7): 1720–1721. doi:10.1021/ic50113a058. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic50113a058.

[5] McCleverty, J.A. and Meyer, T.J., Comprehensive Coordination Chemistry II, 2003, Elsevier Science, பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-08-043748-6, Vol. 3, p. 99 ["Refluxing scandium oxide with triflic acid leads to the isolation of hydrated scandium triflate"]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]