Gruppo 3 (Sc, Y, La, Ac): proprietà, reazioni

Gli elementi del Gruppo 3 B o gruppo 13 appartengono al blocco d e sono scandio, ittrio, lantanio e attinio. Fonti più recenti hanno proposto che invece del lantanio e attinio appartengano al gruppo lutezio e laurenzio tuttavia la questione non è ancora stata risolta e si attende che la I.U.P.A.C. formuli una raccomandazione ufficiale.

Considerando appartenenti al Gruppo 3 gli elementi citati essi hanno caratteristiche più simili a quelle del Gruppo 2 ovvero dei metalli alcalino-terrosi piuttosto che agli elementi del Gruppo 3A o gruppo 13.

Essi hanno la stessa abbondanza del piombo, rame e cobalto ma, presentandosi in piccole quantità in minerali largamente diffusi che vengono considerati elementi rari.
Nella maggior parte dei minerali sono presenti sotto forma di fosfati, silicati e più raramente fosfati con numero di ossidazione +3.

Tutti gli elementi sono di colore bianco argenteo e tendono a scurirsi all’aria; lo scandio e l’ittrio hanno bassa densità e mentre il lantanio e l’attinio hanno densità maggiore e sono considerati metalli pesanti.

Proprietà

In tabella vengono riportate alcune caratteristiche di questi elementi:

Elemento Z Configurazione Elettronegatività Raggio atomico (pm) Temperatura di fusione (°C) Densità (g/cm3)
Sc 21 4s2, 3d1 1.36 162 1541 2.99
Y 39 5s2, 4d1 1.22 180 1522 4.47
La 57 6s2, 5d1 1.10 183 918 6.15
Ac 89 7s2, 4d1 1.10 188 1051 10.07

 

Reazioni

Gli elementi del Gruppo reagiscono con i non metalli per formare composti prevalentemente ionici. Ad esempio reagiscono con gli alogeni per formare i trialogenuri secondo la reazione:
2 M + 3 X2 → 2 MX3

I fluoruri sono scarsamente solubili in acqua a causa della loro elevata energia reticolare mentre gli altri alogenuri sono solubili in acqua e mostrano il comportamento tipico degli alogenuri metallici.

Gli elementi del gruppo reagiscono in presenza di aria e di ricoprono dell’ossido M2O3; l’ossido reagisce con l’acqua per dare l’idrossido secondo la reazione:
M2O3 + 3 H2O → 2 M(OH)3

Gli ossidi inoltre reagiscono con biossido di carbonio per dare il carbonato secondo la reazione:
M2O3 + 3  CO2 → M2(CO3)3

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