鈧化合物

鈧化合物是IIIB族元素鈧（Sc）形成的化合物，它在自然界中廣泛存在。在地殼中，鈧元素的平均豐度為36×10⁻⁴%，但其分佈很分散，它的礦物主要多為氧化物、矽酸鹽和磷酸鹽。^[1]在水溶液中，鈧以[Sc(H₂O)₆]³⁺離子形式存在，這一離子可以水解或聚合，得到[Sc(H₂O)₅(OH)]²⁺、[Sc₂(H₂O)₁₀(OH)₂]⁴⁺等羥基離子。^[2]

鹵化物及氧族化物

鈧的三鹵化物除氟化鈧外都易溶於水，它們可由氧化鈧或氫氧化鈧和相應的氫鹵酸反應製得：^[3]

Sc(OH)₃ + 3 HX → ScX₃ + 3 H₂O

無水氯化鈧可由氧化鈧和四氯化碳或氯化銨反應得到，直接加熱ScCl₃·6H₂O只會得到ScOCl等鹼式鹽。^[3]ScCl₃的反應性低於AlCl₃，其難溶於非極性有機溶劑、高升華溫度等性質類似於ThCl₄。^[4]氯化鈧和鈧在鉭制容器中加熱至877 °C，可以得到一氯化鈧（ScCl），它與ZrBr同構。^[5]

氧化鈧（Sc₂O₃）是白色固體，可有其它鈧化合物的熱分解得到。氫氧化鈧（Sc(OH)₃）則由鈧鹽的溶液和鹼反應製得，它具有兩性。^[6]硫屬化物Sc₂E₃（E=S, Se, Te）是半導體，而ScS有金屬性。^[6]

含氧酸鹽

硫酸鈧可由硝酸鈧和硫酸反應得到，^[7]它存在無水物和多種水合物，從溶液中析出的七水合物可以風化。^[8]硒酸鈧的製備方法和硫酸鈧類似，其鉀鹽復鹽和銨鹽復鹽難溶於水，鈉鹽復鹽易溶於水。^[8]原碲酸鈧（Sc₂TeO₆）可由氧化鈧和三氧化碲在850 °C反應得到。^[9]

甲酸鈧（Sc(HCOO)₃）可由硝酸鈧和甲酸反應製得，由於其溶解度較小，會從溶液中析出；對其在水中進行重結晶會得到鹼式鹽Sc(OH)(HCOO)₂，在HCOOM（M=Li, Na, K）溶液中重結晶，會得到M₃Sc(HCOO)₆，其中鋰鹽為三水合物。^[10]乙酸鈧（Sc(CH₃COO)₃）可由氧化鈧和乙酸酐或碳酸鈧和乙酸反應製得，它在水中重結晶可以得到具有鏈狀結構的無水物，每個鈧原子通過三個橋聯的乙酸根相連。^[11]它和丙酸、丁酸、異丁酸或辛酸反應，可以得到相應的羧酸鹽Sc(RCOO)₃，這些化合物難溶於普通的有機溶劑，但隨着碳鏈延長，溶解度會有所提高，如辛酸鈧在苯中可溶。^[12]鈧和羧酸可以形成一系列的金屬有機框架材料。^[13]

參考文獻

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書籍

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