第 21 號元素:鈧Sc · Scandium

鈧ㄎㄤˋ(四聲)Scandium

注音 ㄎㄤˋ(四聲)·音同「亢」

主要分類(決定顏色) · 金屬性:金屬 · 稀土金屬

鈧(Scandium):昇華樹枝狀鈧與 1 cm³ 鈧方塊
昇華樹枝狀鈧與 1 cm³ 鈧方塊照片:Alchemist-hp (www.pse-mendelejew.de) · FAL · Wikimedia Commons
原子序
21
元素符號
Sc
標準原子量
44.956± 0.001
週期
4
族
3
區塊
d 區

電子排布

[Ar]3d14s2

原子結構與電子殼層分布

  1. K n=12
  2. L n=28
  3. M n=39
  4. N n=42

簡介

質輕的過渡金屬,在自然界中分布分散、提煉不易。少量加入鋁合金可提升強度,也用於金屬鹵化物燈。

第 3–12 族的 d 區金屬,常具多種氧化態與有色化合物。

元素科學故事 · 鈧(Sc)

預言成真的類硼

已對照來源· 版本 2026-10-18

Mendeleev 預言 ekaboron 且原子量介於鈣與鈦之間、Nilson 處理 10 公斤黑稀金礦(LANL、Jefferson Lab)、Scandia 字源與 Cleve 證明為類硼(CIAAW)、1937 年首次製得金屬與 1960 年第一磅純鈧、質輕且熔點遠高於鋁而受太空船設計關注(LANL)、每公克約 270 美元、鈧鋁合金用於球棒與自行車車架、碘化鈧加入水銀燈發出似陽光的光(Jefferson Lab)、太陽中豐度第 23 而地球第 50(LANL),皆已對照 PubChem 收錄的 Los Alamos、Jefferson Lab 與 CIAAW 原文。來源差異:發現年份 CIAAW 與 Jefferson Lab 為 1879 年、LANL 為 1878 年,本文並陳。註:LANL 鈧頁的「化學上屬於鹼土元素」一段明顯誤植自鈣頁,本文未採用。

Mendeleev 曾預言週期表上有一個「類硼」(ekaboron),原子量介於鈣與鈦之間。後來發現的鈧,正是這個元素。

斯堪地那維亞的礦物

瑞典化學家 Lars Fredrik Nilson 想從 10 公斤的黑稀金礦中製備純的鐿土,卻發現了鈧;CIAAW 與 Jefferson Lab 記為 1879 年,Los Alamos 記為 1878 年。名稱來自拉丁文 Scandia(斯堪地那維亞)。瑞典化學家 Per Teodor Cleve 隨後證明,鈧就是 Mendeleev 預言的類硼。

又輕又貴

金屬鈧直到 1937 年才首次製得,1960 年才生產出第一磅純鈧。鈧很輕,熔點卻比鋁高得多,因此受到太空船設計者的關注;但每公克約 270 美元的價格,讓它難以普及。

像陽光的燈

鈧鋁合金被用於部分運動器材,例如鋁製球棒與自行車車架。把碘化鈧加入水銀燈中,可以發出接近陽光的光。

延伸思考鈧在太陽與某些恆星中的含量排名,比在地球上高得多。為什麼同一種元素在不同天體上的豐度會不一樣?

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參考來源

  1. PubChem Element: Scandium(收錄 Los Alamos National Laboratory、Jefferson Lab 與 CIAAW 的元素資料)已查閱 2026-10-18