Другие бескислородные соединенияСульфид Sc2S3 может быть получен сплавлением простых веществ, прокаливанием Sc2O3 в токе H2S, обработкой безводного сульфата или хлорида сероводородом при повышенной температуре. Sc2S3 – желтое кристаллическое вещество; плотность 2, 8 г / cм3, tпл. = 1700˚ С. До 100˚ С устойчив на воздухе. При высокой температуре разлагается до Sc2O3, Sc2(SO4)3 и SO2. Горячей водой и кислотами разлагается с выделением H2S. Селенид Sc2Se3, теллуриды Sc2Te3 и ScTe образуются при сплавлении скандия с селеном и теллуром. Это тугоплавкие кристаллические вещества: Sc2Se3 – красновато-фиолетовый, с плотностью 5, 26 г/см3; Sc2Te3 – черный, плотн. 4, 55 г/см3. Нерастворимы в воде, при действии минеральных кислот разлагаются, выделяя селеноводород и теллуроводород. Нитрид ScN образуется при взаимодействии простых веществ выше 500˚ С (быстро при 900˚ С). Нитрид скандия в виде твердого раствора, содержащий 1, 2 % примеси ScC, получают путем прокаливания Sc2О3 с углем в токе азота при 1900-2000˚ С Sc2О3 + 3С + N2 → 2ScN + 3CO. Это твердое темно-синее вещество, с плотностью 4, 2 г/см3, плавится при 2550˚ С. Устойчив на воздухе до 600˚ С; при дальнейшем нагревании быстро окисляется. Устойчив в холодной и горячей воде. Разлагается раствором NaOH и кислотами: медленно – серной, быстро и полностью – соляной и азотной. Карбид скандия. Данные о нем противоречивы. Установлено существование карбида близкого по составу к ScC, плотность – 3, 6 г/см3. Получают восстановлением Sc2О3 углем при 2000˚ С или синтезом из простых веществ: Sc2О3 + 5С = 2ScC + 3CO. Карбид представляет собой темно-серое с металлическим блеском вещество. Склонен присоединять кислород, образуя оксикарбиды примерного состава Sc2C2O. Растворяет углерод; образует твердые растворы с карбидами других металлов. Так, описано получение сплавов на основе TiC-ScC, обладающих высокой микротвердостью (5400 кг/мм2), значительно превышающей микротвердость TiC (3000 кг/мм2). Такое резкое возрастание твердости фазы на основе TiC – следствие высокой незаполненности d-электронной оболочки Sc, являющегося наиболее акцепторноспособным среди переходных металлов. Эти сплавы также характеризуются высокими температурами плавления. Силицид ScSi получен при взаимодействии Sc2О3 с кремнием в вакууме в интервале температур 1000-1900˚ С 2 Sc2О3 + 7Si = 4ScSi + 3SiO2. Получить ScSi2 не удалось. Гидрид ScH3 получается при нагревании металла в атмосфере водорода. Это твердое кристаллическое вещество, обладающее при повышенной температуре заметным давлением пара. При 300, 500, 600, 900˚ С давление его паров равно соответственно 6, 8; 20, 8; 55, 1; 262, 2 мм рт. ст. Тиоцианаты скандия. Средний тиоцианат Sc(CNS)3 получают взаимодействием сульфата скандия с тиоцианатом бария. Известен кислый тиоцианат ScH(CNS)4. Оба вещества используются при экстракционном отделении скандия. Sc(CNS)3 с тиоцианатами щелочных металлов образует ряд комплексных соединений. Их получают по реакции Sc2(SO4)3 + 3Me2SO4 + 6Ba(CNS)2 = 2Me3[Sc(CNS)6] + 6BaSO4, в соотношении ионов Sc3+: Me+: CNS- = 1: 3: 6. Me3[Sc(CNS)6] – гигроскопичные соединения; связь скандия с группой CNS-осуществляется через атом N. Растворимость их уменьшается с увеличением радиуса катиона внешней сферы. Так, при 20˚ С растворимость составляет 78, 5 % для Li3[Sc(CNS)6]·13Н2О, 75, 71 % для Na3[Sc(CNS)6]·4Н2О, 73 % для K3[Sc(CNS)6], 71, 82 % для Rb3[Sc(CNS)6] и 70, 48 % для Cs3[Sc(CNS)6]. Термическая устойчивость возрастает по ряду Li < Na < K < Rb < Cs. Полное обезвоживание соединения лития протекает одновременно с разложением. Для соединений Na+, K+, NH4+ характерно образование безводных гексатиоцианоскандиатов.
|
