Подгру́ппа ска́ндия — химические элементы 3-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы III группы)^[1]. Ввиду особенностей строения электронной конфигурации элементов этой группы точный состав её в разных источниках имеет различия. �ЮПАК не даёт строгих рекомендаций по спецификациям формата периодической таблицы. Поэтому по составу группы 3 имеются и часто используются несколько конвенций. Следующие d-элементы из переходных металлов всегда считаются членами группы 3:

• скандий (Sc)
• иттрий (Y)

При определении оставшейся части группы 3 возникли 4 конвенции:

• Некоторые таблицы ^[2] включают РІ члены РіСЂСѓРїРїС‹ 3 лантан (La) Рё актиний (Ac) (начальные элементы семейств лантаноидов Рё актиноидов, соответственно). Р’ наиболее часто встречающихся формах 3+ РёРѕРЅРѕРІ эти элементы РЅРµ имеют частично заполненных f-орбиталей, РІ результате чего РёС… поведение ближе Рє поведению d-элементов.

• Некоторые таблицы ^[3] включают РІ члены РіСЂСѓРїРїС‹ 3 лютеций (Lu) Рё лоуренсий (Lr). Эти элементы стоят РІ конце СЃРїРёСЃРєР° семейств лантаноидов Рё актиноидов, соответственно. Поскольку для РѕР±РѕРёС… этих металлов РІ электронной конфигурации РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ состояния f-оболочки заполнены РІ полном объёме, то РѕРЅРё ведут себя как наиболее близкие Рє d-элементам металлы РёР· всех лантанидов Рё актинидов, Рё, таким образом, демонстрируют наибольшее сходство свойств СЃРѕ скандием Рё иттрием. Для лоуренсия ожидается именно такое поведение, РЅРѕ наблюдать его РЅР° практике РЅРµ приходилось, поскольку этого эелемента нет РІ достаточном количестве. (РЎРј. также Расширенная периодическая таблица элементов.)

Некоторые таблицы ^[4] ссылаются на все лантаноиды и актиноиды как на членов группы 3. Третья и четвёртая конвенции различаются по этому условию:

• РџРѕ третьей конвенции членами РіСЂСѓРїРїС‹ 3 считаются РІСЃРµ 30 лантаноидов Рё актиноидов. Лантаноиды как электроположительные трёхвалентные металлы, химически тесно связаны, Рё РІСЃРµ РѕРЅРё показывают РјРЅРѕРіРѕ общего СЃРѕ скандием Рё иттрием.

• РџРѕ четвёртой конвенции РІ РіСЂСѓРїРїСѓ 3 РЅРµ включаются РЅРё лантаноиды, РЅРё актиноиды. Лантаноиды обладают дополнительными свойствами, характерными для РёС… частично заполненных f-орбиталей, которые РЅРµ являются общими СЃРѕ скандием Рё иттрием. РљСЂРѕРјРµ того, актиноиды демонстрируют гораздо более широкий РєСЂСѓРі химических свойств внутри своего семейства (например, РІ размере диапазона степени окисления), чем лантаноиды, Рё сравнение СЃРѕ скандием Рё иттрием становится ещё менее продуктивным.

Термин редкоземельные элементы, часто использующийся для обозначения элементов группы 3, включает лантаноиды, но исключает актиноиды.

Распростанение в природе

Скандий, иттрий и лантаноиды (кроме прометия) встречаются в земной коре, как правило, вместе, и в относительном изобилии по сравнению с большинством d-металлов, но зачастую их трудно извлечь из руд.

Содержание в земной коре элементов подгруппы скандия таково: скандий – 2·10^−4%, иттрий – 5·10^−4%, лантан – 2·10^−4%, актиний – 5·10^−15%. Богатые каким–либо одним из них минералы встречаются крайне редко. Отдельные элементы подгруппы скандия и их производные ещё не нашли применения, а соединения актиния даже почти не изучены. Немногие имеющиеся данные указывают на его большое сходство с лантаном.

Р’ более или менее чистом состоянии был РїРѕРєР° выделен только лантан, свойства которого изучены довольно РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ. РћРЅ представляет СЃРѕР±РѕР№ белый металл СЃ плотностью 6,2, несколько более твёрдый, чем олово, плавящийся РїСЂРё 826 Рё кипящий около 1800 В°C. Электропроводность лантана примерно РІ РґРІР° раза больше, чем Сѓ ртути.

Химическая активность лантана очень велика. Он медленно разлагает воду с выделением водорода, легко растворяется в кислотах и при нагревании энергично реагирует со всеми металлоидами. Свойства Sc и Y похожи на свойства лантана. В своих соединениях скандий и его аналоги исключительно трёхвалентны.^[5]

Биологическая химия

Элементы 3 группы, как правило, являются твёрдыми металлами с низкой растворимостью в воде, поэтому они имеют чрезвычайно низкую доступность для биосферы. Ни один элемент группы 3 не играет никакой документально подтверждённой биологической роли в живых организмах. Радиоактивность актиноидов в целом делает их весьма токсичными для живых клеток.

Фотографии

• Элементы РїРѕРґРіСЂСѓРїРїС‹ скандия
• Скандий

• Р�ттрий

• Лантаноиды
• Лантан

• Церий

• Празеодим

• Неодим

• Самарий

• Европий

• Гадолиний

• Тербий

• Диспрозий

• Гольмий

• Р­СЂР±РёР№

• Тулий

• Р�ттербий

• Лютеций

Примечания