L'oxyde de scandium est un composé chimique de formule . Il se présente sous la forme d'une poudre blanche inodore et non combustible, pratiquement insoluble dans l'eau, cristallisée dans le système cubique avec le groupe d'espace Ia () et comme paramètres cristallins et . Dans cette structure, les cations Sc sont coordonnés chacun à six anions O selon une géométrie octaédrique. Son point de fusion élevé — certaines sources indiquent — en fait un matériau réfractaire. C'est un isolant électrique dont la largeur de bande interdite vaut . Il existe un minéral naturel extrêmement rare, la , constitué d'oxyde de scandium substitué par des impuretés métalliques, de formule générale , observée notamment dans la météorite d'Allende.
L'oxyde de scandium se forme par combustion du scandium dans l'air. C'est la principale forme sous laquelle on trouve le scandium dans ses minerais. Les minéraux riches en scandium, comme la thortveitite et la kolbeckite sont rares, mais on trouve des traces de scandium dans de nombreux autres minéraux, de sorte que l'oxyde de scandium est un sous-produit de l'extraction de nombreux autres éléments.
L'oxyde de scandium réagit par chauffage avec la plupart des acides pour donner un hydrate. Ainsi, le chauffage d'oxyde de scandium dans un excès d'acide chlorhydrique HCl donne un hydrate de chlorure de scandium qui peut être déshydraté par évaporation en présence de chlorure d'ammonium ; le mélange est ensuite purifié pour éliminer le chlorure d'ammonium par sublimation entre . Le chlorure d'ammonium est nécessaire pour stabiliser l'hydrate qui formerait sinon un oxychlorure mixte en séchant. + 6 HCl + n ⟶ 2 + 3 + n ⟶ + n + n .
De même, la réaction avec l'acide triflique donne un triflate de scandium hydraté J. A.McCleverty et T. J. Meyer, Comprehensive Coordination Chemistry II, , 2003, Elsevier Science, . .
Le scandium élémentaire est produit industriellement par réduction de l'oxyde de scandium. Cela se fait via la conversion en suivie de la réduction par le calcium métallique, selon un procédé semblable au procédé Kroll d'extraction du titane.
L'oxyde de scandium forme des sels appelés scandates avec les métaux alcalins, de manière semblable à l'oxyde de lutécium(III) mais à l'opposé de l'oxyde d'yttrium(III) et de l'oxyde de lanthane . Avec l'hydroxyde de potassium KOH, il donne par exemple le scandate . Ceci rapproche l'oxyde de scandium de l'alumine .
Notes et références
scandium