Oxyde de scandium

Modèle:Infobox Chimie L'oxyde de scandium est un composé chimique de formule Modèle:Fchim. Il se présente sous la forme d'une poudre blanche inodore et non combustible, pratiquement insoluble dans l'eau, cristallisée dans le système cubique avec le groupe d'espace IaModèle:Surligner (Modèle:N°) et comme paramètres cristallins Modèle:Nobr et Modèle:Nobr. Dans cette structure, les cations ScModèle:Exp sont coordonnés chacun à six anions OModèle:Exp selon une géométrie octaédrique. Son point de fusion élevé — certaines sources indiquent Modèle:Tmp — en fait un matériau réfractaire. C'est un isolant électrique dont la largeur de bande interdite vaut Modèle:Unité. Il existe un minéral naturel extrêmement rare, la Modèle:Lien, constitué d'oxyde de scandium substitué par des impuretés métalliques, de formule générale Modèle:Fchim, observée notamment dans la météorite d'Allende.

L'oxyde de scandium se forme par combustion du scandium dans l'air. C'est la principale forme sous laquelle on trouve le scandium dans ses minerais. Les minéraux riches en scandium, comme la thortveitite Modèle:Fchim et la kolbeckite Modèle:Fchim sont rares, mais on trouve des traces de scandium dans de nombreux autres minéraux, de sorte que l'oxyde de scandium est un sous-produit de l'extraction de nombreux autres éléments.

L'oxyde de scandium réagit par chauffage avec la plupart des acides pour donner un hydrate. Ainsi, le chauffage d'oxyde de scandium dans un excès d'acide chlorhydrique HCl donne un hydrate de chlorure de scandium Modèle:Fchim qui peut être déshydraté par évaporation en présence de chlorure d'ammonium Modèle:Fchim ; le mélange est ensuite purifié pour éliminer le chlorure d'ammonium par sublimation entre Modèle:Unité. Le chlorure d'ammonium est nécessaire pour stabiliser l'hydrate Modèle:Fchim qui formerait sinon un oxychlorure mixte en séchant.

Modèle:Fchim + 6 HCl + n [[Eau|Modèle:Fchim]] ⟶ 2 Modèle:Fchim + 3 [[Eau|Modèle:Fchim]]

Modèle:Fchim + n [[Chlorure d'ammonium|Modèle:Fchim]] ⟶ [[Chlorure de scandium|Modèle:Fchim]] + n [[Eau|Modèle:Fchim]] + n [[Chlorure d'ammonium|Modèle:Fchim]].

De même, la réaction avec l'acide triflique Modèle:Fchim donne un triflate de scandium hydraté Modèle:Fchim.

Le scandium élémentaire est produit industriellement par réduction de l'oxyde de scandium. Cela se fait via la conversion en Modèle:Lien Modèle:Fchim suivie de la réduction par le calcium métallique, selon un procédé semblable au procédé Kroll d'extraction du titane.

L'oxyde de scandium forme des sels appelés scandates avec les métaux alcalins, de manière semblable à l'oxyde de lutécium(III) Modèle:Fchim mais à l'opposé de l'oxyde d'yttrium(III) Modèle:Fchim et de l'oxyde de lanthane Modèle:Fchim. Avec l'hydroxyde de potassium KOH, il donne par exemple le scandate Modèle:Fchim. Ceci rapproche l'oxyde de scandium de l'alumine Modèle:Fchim.