21. Escandio

Vamos a aprender algo sobre un metal casi desconocido para la mayoría de la población: El escandio (Sc). El elemento de 21 protones. El primero que vemos de la tercera columna y el primero de los metales de transición.

Los metales de transición ocupan en la Tabla Periódica un cuadrado de 40 elementos que va desde la columna 3 hasta la 12. Se llaman así porque son siempre estables. Si les faltan electrones en la última capa, ésta la rellenarán con electrones de otra capa inferior (y así sucesivamente). Por eso que los electrones transitan de una capa a otra.
                         
Sabemos que el escandio es un metal, ligero, con 21 protones y 21 electrones (distribuidos de la siguiente manera: 2,8,9,2). Y sabemos que es un elemento poco común. El metal que tiene un protón menos, el calcio, es muy común y muy conocido… pero ese protón de diferencia hacen del escandio un elemento raro. Tampoco muy raro, eso sí, pues es el número 35 en peso de la corteza terrestre, pero es que está muy disperso. Hay muchas rocas que tienen una pequeñísima porción de escandio… y obtenerlo en estado puro, por lo tanto, no sale a cuenta. 

Respecto a sus propiedades, sabemos que es un metal de transición y como tal, se le supone dureza, alto punto de ebullición y fusión y ser un buen conductor de calor y electricidad. Esas propiedades podríamos deducirlas sin haberlo estudiado, sabiendo dónde se encuentra en la Tabla Periódica. Hubo una época, sin embargo, en la que el escandio no estaba en la Tabla y un ruso, Dmitri Mendeleev, no solo dedujo que en ese hueco debería haber un elemento (que todavía no se había descubierto) sino que adivinó algunas de sus propiedades. Eso le creó problemas con el resto de la comunidad científica en un primer momento (por chulo)… luego, se tuvieron que comer sus palabras con patatas después de que un sueco, Lars Fredrik Nilson, en 1879, descubriera un nuevo elemento al que nombraría haciendo honor a su región, Escandinavia, cuyo nombre latino es Scandia. (Bueno, en realidad se las comieron cuando Per Teodor Cleve, un paisano de Lars, comprobó las propiedades del escandio y observó que coincidían a las predicciones de Dmitri). Así que, aunque sea un elemento poco conocido y poco usado, tiene el consuelo de haber servido para asentar las bases de la química moderna dándole la razón a Mendeleev. (Bueno, para ser justo he de decir que el primer elemento descubierto a partir de las predicciones del ruso fue el galio).

Per Teodor Cleve. (1840-1905). 

Desde luego, para ser un metal, se tardó mucho en obtenerlo en estado puro. Como he dicho, es un elemento bastante raro y muy disperso. De hecho, hasta hace poco más de 50 años no se obtuvo por primera vez medio kilo de escandio en estado puro. Pocos usos, por lo tanto, se le pueden dar a un metal tan escaso. Hoy en día la producción mundial es de unas 10-15 toneladas anuales.

Escandio puro.

El caso es que casi te podrás imaginar para qué puede usarse un metal tan ligero… pues para aleaciones. Concretamente se utiliza para mezclarlo con aluminio. Si al aluminio se le añade un 0´1-0´5% de escandio, lo que obtenemos es una mezcla más resistente y que aguanta mejor las soldaduras (Los cazas MiG rusos utilizan esta aleación). En cualquier caso, se suele utilizar el titanio para lo mismo, que es, justamente, el próximo elemento en la Tabla Periódica.

El poco escandio que se usa tiene más aplicaciones. Por ejemplo, el óxido de escandio (Sc2O3) se utiliza en luces de alta intensidad o láseres, por ejemplo pistolas láser o láser limpiador dental.  También se utiliza como catalizador en la fabricación de varios compuestos, por ejemplo la acetona. El isótopo radiactivo del escandio, el que tiene 25 neutrones (Sc-46), se utiliza como trazador, para monitorizar, mediante detectores de radiación gamma, la fractura o la perforación en los pozos de petróleo. Se colocan en el pozo o en el fluido y se detecta su presencia para medir el movimiento del fluido.

Una aplicación que quizás de qué hablar en el futuro es el uso del escandio para almacenamiento de hidrógeno, para los coches movidos por hidrógeno. Lo que quieres es un material ligero y que absorba hidrógeno como una esponja... y parece que algún compuesto del escandio tiene muchos puntos para ello. Bueno, ya veremos.

Algunos minerales de donde se puede obtener algo de escandio son la thortveitita (un silicato de escandio y el más abundante y conocido), la euxenita o la gadolinita. Los dos últimos son, de hecho, los minerales de donde Lars obtuvo la primera muestra aislada de escandio de la historia, aunque suele aparecer en los mismos como impurezas.

Thortveitita de Noruega. 

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