Reactors nuclears
El zirconi s’utilitza o estudia en materials de reactor, combustibles, control de neutrons o sistemes nuclears especialitzats, segons l’isòtop i la forma química.
Mendeleev
Taula periòdica
Tots els elements
CatalàCA⌄
Llengües
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Element químic · fitxa de referència
40Zr
Zirconi
El zirconi és l’element 40 (Zr), situat al període 5, grup 4 i bloc d. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Kr] 4d2 5s2.
Nombre atòmic40
Pes atòmic estàndard91.222(3)
Grup4
Període5
Blocd
Configuració electrònica[Kr] 4d2 5s2
Estructura electrònica
Què determina la seva química
La subcapa d participa en la química del zirconi. Els metalls de transició poden utilitzar electrons d’energies properes en els enllaços, fet que afavoreix estats d’oxidació variables i compostos de coordinació.
La configuració [Kr] 4d2 5s2 s’ha d’interpretar juntament amb l’estat d’oxidació: en retirar electrons canvia l’ocupació dels orbitals d i poden variar el color, el magnetisme, l’enllaç i la reactivitat.
Formes químiques
Compostos, ions i materials
Entre les formes químiques importants del zirconi hi ha el metall i els seus aliatges, òxids, halurs i compostos de coordinació. Els estats d’oxidació variables i l’entorn dels lligands poden modificar notablement el color, el magnetisme i la reactivitat.
Comportament físic
Estat i canvis de fase
A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 6.52 g/cm³. El punt de fusió és 2 128 K (1 855 °C). El punt d’ebullició és 4 650 K (4 377 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.
Presència i aplicacions
On es troba el zirconi i per a què s’utilitza
A la pràctica, el zirconi es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com reactors nuclears, ceràmiques i aliatges. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.
A la pràctica
Exemples d’usos reals
Ceràmiques
Compostos de zirconi s’empren en ceràmiques per la seva resistència tèrmica, duresa, comportament elèctric o altres propietats específiques.
Aliatges
El zirconi s’afegeix a aliatges per a modificar resistència mecànica, corrosió, comportament de fusió o prestacions a alta temperatura.
Posició periòdica
Què indiquen els elements veïns
El zirconi és al període 5, grup 4 i bloc d. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com escandi, titani, vanadi, itri i niobi. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.
Dades de referència
Propietats físiques i atòmiques
Classificaciómetall de transició
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 18 · 10 · 2
Densitat6.52 g/cm³
Punt de fusió2 128 K (1 855 °C)
Punt d’ebullició4 650 K (4 377 °C)
Electronegativitat de Pauling1.33
Primera energia d’ionització640.1 kJ/mol
Afinitat electrònica41.81 kJ/mol
Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.
Història
Descobriment i identificació
El descobriment del zirconi s’associa a Martin Heinrich Klaproth. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.
Isòtops i pes atòmic
Com afecta els valors la composició isotòpica
El pes atòmic estàndard és 91.222(3). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.
El zirconi té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.
Seguretat
Manipulació i exposició
Els riscos associats al zirconi depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.