El itrio y el lutecio tienen esencialmente la química de los lantánidos pesados, pero el escandio muestra varias diferencias debido a su pequeño tamaño.
Todos los elementos del grupo 3 son metales bastante blandos, de color blanco plateado, aunque su dureza aumenta con el número atómico.
El lawrencio es fuertemente radiactivo: no se da de forma natural y debe producirse por síntesis artificial, pero sus propiedades observadas y predichas teóricamente son consistentes con que sea un homólogo más pesado del lutecio.
Se han propuesto y utilizado algunos compromisos entre las dos opciones principales, que implican la reducción del grupo a escandio e itrio solamente, o la inclusión de los 30 lantánidos y actínidos en el grupo también.
[5] En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeléyev publicó su tabla periódica, que tenía un espacio vacío para un elemento por encima del itrio.
[10] Mendeleev hizo varias predicciones sobre este hipotético elemento, al que llamó eka-boro.
Entre ellas estaba la iterbia (un componente de la antigua erbia),[1] que el químico sueco Lars Fredrik Nilson dividió con éxito en 1879 para revelar otro elemento nuevo.
[1] El lutecio es el único elemento del grupo que no se da de forma natural.
Los físicos nucleares en Dubna, Unión Soviética (actualmente Rusia), informaron en 1967 que no habían podido confirmar los datos de los científicos norteamericanos referentes al 257103.
[26] Históricamente, los elementos de tierras raras dieron muchos problemas a la tabla periódica.
En 1871, el químico ruso Dmitri Mendeleev (inventor de la tabla periódica) intentó colocarlos en los mismos grupos que otros elementos, pero una mayor investigación de las tierras raras dejó en claro que no mostraban las valencias necesarias para esos elementos.
En 1902, el químico checo Bohuslav Brauner sugirió que todas las tierras raras pertenecían a un lugar en la tabla periódica: llamó a esto la "hipótesis del asteroide", ya que justo entre Marte y Júpiter hay un cinturón de asteroides en lugar de un planeta, por lo que debajo del itrio estarían todos los lantánidos en lugar de un solo elemento.
El lantano emerge así con un electrón de diferenciación 5d y, por este motivo, se consideró que estaba "en el grupo 3 como el primer miembro del bloque d para el período 6.
Debido a la efectos relativistas que se vuelven importantes para números atómicos altos, la configuración del lawrencio tiene una ocupación irregular 7p en lugar de la esperada 6d,[29][30] pero la configuración regular [Rn]5f146d17s2 resulta tener una energía lo suficientemente baja como para que no tenga o se espere una diferencia significativa con el resto del grupo.
Los metales se queman fácilmente para dar los óxidos,[32] que son sólidos blancos de alta fusión.
Así pues, las químicas de los elementos del grupo 3 se distinguen principalmente por sus radios atómicos:[32] el itrio y el lutecio son muy similares,[35] pero el escandio destaca por ser el menos básico y el mejor acomplejante, acercándose al aluminio en algunas propiedades.
[43] Se sabe que los miembros estables del grupo cambian de estructura a alta temperatura.