Catégorie : Métal de transition
Numéro atomique : 21
Période : 4 | Groupe : 3
Bloc : d-bloc
Un métal proche des terres rares qui rend les alliages d’aluminium beaucoup plus résistants, à un prix qui le maintient dans le domaine de l’exotique.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Phase à STP | solide |
| Masse volumique | N/D |
| Point de fusion | 1814,00 K (1540,85 °C) |
| Point d’ébullition | 3109,00 K (2835,85 °C) |
| Capacité thermique | N/D |
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse atomique | 44,9559 u |
| Électronégativité (Pauling) | N/D |
| États d’oxydation | +3 |
| Configuration électronique |
| Découvert par | Inconnu |
|---|---|
| Année de découverte | 1879 |
| Nommé d’après | Latin Scandia, la Scandinavie |
L’éka-bore de Mendeleïev (1871)
Lorsque Dmitri Mendeleïev a élaboré son tableau périodique, il a laissé une case vide entre le calcium et le titane et prédit un élément qu’il a appelé éka-bore, d’une masse atomique comprise entre les leurs et dont l’oxyde aurait pour formule Eb₂O₃.
Nilson découvre le scandium (1879)
En 1879, le chimiste suédois Lars Fredrik Nilson, en analysant l’euxénite et la gadolinite, des minéraux rares de Scandinavie, a trouvé un nouvel oxyde dont le spectre ne correspondait à aucun élément connu. Il a nommé l’élément scandium, d’après la Scandinavie.
La prédiction confirmée
Plus tard en 1879, Per Teodor Cleve a montré que le scandium avait les propriétés que Mendeleïev avait prédites pour l’éka-bore. Avec le gallium (1875) et le germanium (1886), ce fut l’une des premières confirmations du tableau périodique.
Le métal (1937)
Le scandium métallique a été produit pour la première fois en 1937, par électrolyse d’un mélange fondu de chlorures de potassium, de lithium et de scandium. Son usage industriel n’a commencé que dans les années 1970 et 1980, lorsque son effet sur les alliages d’aluminium a été découvert.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Sc-45 | 24 | 100 % | Stable | - |
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Alliages aluminium-scandium
Le scandium métallique sert principalement dans les alliages d’aluminium. L’ajout de quelques dixièmes de pour cent de scandium affine le grain de l’aluminium, ce qui le rend plus résistant et plus facile à souder. Ces alliages sont utilisés dans des pièces aérospatiales et dans des équipements sportifs haut de gamme, comme les cadres de vélo et les battes de baseball. Le prix élevé du scandium en fait un matériau de niche.
Piles à combustible et électronique
Piles à combustible à oxyde solide : l’oxyde de scandium stabilise des électrolytes en zircone qui conduisent bien les ions oxygène à des températures de fonctionnement plus basses que d’autres électrolytes.
Électronique : des couches minces de nitrure d’aluminium et de scandium sont utilisées dans les filtres radiofréquence des téléphones mobiles.
Éclairage et traçage
Lampes aux halogénures métalliques : dans les lampes à décharge à haute intensité, l’iodure de scandium produit une lumière proche de celle du jour, utilisée pour éclairer les stades et les tournages de cinéma et de télévision.
Traceurs : le scandium-46 sert à suivre l’écoulement des matières dans les raffineries de pétrole.
| Croûte terrestre | N/D |
|---|---|
| Univers | N/D |