Grupo 3 de la Tabla Periódica: La familia del Escandio

Este grupo también es llamado como la familia del Escandio (tierras raras y actínidos). Estos elementos son: Escandio (Sc), Itrio (Y), Lutecio (Lu), Lawrencio (Lr), Lantano (La), Actinio (Ac).

Las propiedades de estos elementos son intermedias entre los metales alcalinotérreos y los metales de transición propiamente dichos.

Este grupo pertenece a los elementos de transición, los cuales se definen como aquellos que en estado elemental presentan capas d o f parcialmente llenas. De esta manera, se incluyen los metales preciosos cobre, plata, otro y paladio. Los elementos de transición comprenden las siguientes series:

Primera serie: Elementos 3d: Escandio hasta zinc

Segunda serie: Elementos 4d: Itrio hasta cadmio

Tercera serie: Elementos 5d y 4f: Lantano hasta mercurio

Cuarta serie: Elementos 6d y 5f: Actinio hasta dubnio

Propiedades físicas

• Son blandos (aunque más duros que los elementos del grupo 1 y 2) y sólidos a temperatura ambiente
• Son de color blanco plateado y poseen brillo metálico
• Presentan propiedades similares al aluminio
• Conducen calor y electricidad

Propiedades químicas

• Predomina el estado de oxidación +3
• Poseen una gran tendencia a oxidarse y son muy reactivos
• Generan iones incoloros
• Forman compuestos de coordinación, esto debido a su facilidad para formar enlaces covalentes con la participación de electrones d y por su tendencia a reaccionar químicamente en diferentes estado de oxidación estables y a cambiar con relativa facilidad de unos estados de oxidación a otros.

Usos y aplicaciones de los elementos del grupo 3

 Escandio.

Uno de los principales usos del escandio es en la aleación con el aluminio. La aleación que se forma es tan fuerte que se emplea para la elaboración de aviones en la industria aeroespacial. De hecho los aviones militares rusos como el MiG-21 y MiG-29 usan este material. Es más común la aleación con titanio por ser más económica a la hora de elaborar aviones.

El compuesto yoduro de escandio se emplea con yoduro de sodio para fabricar bombillas de gas. Al ser una fuente de luz poderosa, es usualmente usado para replicar la luz solar al utilizar cámaras de televisión.

Las aleaciones de escandio se emplean para elaborar los bates de béisbol, cadenas de bicicletas y palos de lacrosse. Así mismo, en la fabricación de algunos armamentos.

Para analizar el aceite crudo, es usado el isótopo radiactivo del escandio como método de rastreo, en las plataformas petrolíferas.

Itrio.

El itrio es el elemento del grupo el cual posee mayor utilidad comercial. Al igual que el escandio, es utilizado en aleaciones. Como por ejemplo, los rubíes de itrio y aluminio, (con una dureza de 8,5) se usan para aparentar a piedras preciosas parecidas al diamante.

El óxido de itrio al tener un elevado punto de fusión, es usado en la elaboración de cerámica y vidrio, ya que le proporciona resistencia a estos materiales. También es empleado como componente del fósforo utilizado para producir la coloración roja en los tubos de rayos catódicos en los televisores que se usaban en la antigüedad.

Los granates de itrio y hierro se usan para filtrar las ondas de los microondas, la transferencia y transducción de energía acústica.

El itrio también es usado como un desoxidante para el vanadio y otros metales no ferrosos. Así mismo, es empleado como catalizador en la polimeración del etileno.

El itrio en pequeñas proporciones puede añadirse para reducir el tamaño  de grano de molibdeno, circonio, titanio y cromo. Así como para aumentar la fuerza de aleaciones de aluminio y magnesio.

Lutecio.

El lutecio se utiliza en el craqueo en las refinerías petroleras, como catalizador y en varios procesos químicos, como, hidrogenación, polimerización y alquilación.

Se están realizando estudios radioisótopos de lutecio para ser usados en medicina nuclear en procedimientos terapéuticos.

Lawrencio.

El lawrencio no posee utilidad comercial esto debido a que se origina en cantidades tan pequeñas que su único uso es en la investigación científica.

Lantano.

El lantano se utiliza principalmente en la industria cinematográfica, en iluminación y en proyección. Algunos compuestos y derivados del lantano también se emplean en la fabricación de lentes, componentes de cámaras de vídeo y gafas especiales.

Actinio.

El actinio al ser altamente reactivo es utilizado principalmente en la investigación científica. En la actualidad, se está estudiando la posibilidad de utilizarlo para procedimientos médicos de padecimientos como el cáncer.

También se usa para la obtención de neutrones.