Tuumareaktorid
Tsirkoonium kasutatakse sõltuvalt isotoobist ja keemilisest vormist reaktorimaterjalides, kütustes, neutronite juhtimisel või muudes tuumasüsteemides.
Mendeleev
Perioodilisustabel
Kõik elemendid
EestiET⌄
Keeled
EestiENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Keemiline element · teatmeleht
40Zr
Tsirkoonium
Tsirkoonium on keemiline element aatomnumbriga 40 ja sümboliga Zr. See paikneb perioodis 5, rühmas 4, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Kr] 4d2 5s2.
Aatomnumber40
Standardne aatommass91.222(3)
Rühm4
Periood5
Plokkd
Elektronkonfiguratsioon[Kr] 4d2 5s2
Elektronstruktuur
Mis määrab selle keemia
Tsirkoonium kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.
Konfiguratsiooni [Kr] 4d2 5s2 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.
Keemilised vormid
Ühendid, ioonid ja materjalid
Tsirkoonium oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.
Füüsikaline käitumine
Olek ja faasimuutused
Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 6.52 g/cm³. Sulamispunkt on 2 128 K (1 855 °C). Keemispunkt on 4 650 K (4 377 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.
Leidumine ja kasutus
Kus tsirkoonium leidub ja kasutatakse
Praktikas seostub tsirkoonium eelkõige järgmiste valdkondadega: tuumareaktorid, keraamika ja sulamid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.
Praktikas
Näiteid tegelikust kasutusest
Keraamika
Tsirkoonium kasutatakse valdkonnas „Keraamika“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.
Sulamid
Tsirkoonium lisatakse metallidele tugevuse, korrosioonikindluse, sulamiskäitumise või kuumakindluse muutmiseks.
Asend perioodilisustabelis
Mida naaberelemendid näitavad
Tsirkoonium paikneb perioodis 5 ja rühmas 4. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.
Võrdlusandmed
Füüsikalised ja aatomilised omadused
Klassifikatsioonsiirdemetall
Olek toatemperatuuriltahke
Elektronkihid2 · 8 · 18 · 10 · 2
Tihedus6.52 g/cm³
Sulamispunkt2 128 K (1 855 °C)
Keemispunkt4 650 K (4 377 °C)
Paulingu elektronegatiivsus1.33
Esimene ionisatsioonienergia640.1 kJ/mol
Elektronafiinsus41.81 kJ/mol
Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.
Ajalugu
Avastamine ja tuvastamine
Tsirkoonium avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Martin Heinrich Klaproth. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.
Isotoobid ja aatommass
Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab
Standardne aatommass on 91.222(3). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.
Tsirkooniuml on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.
Ohutus
Käitlemine ja kokkupuude
Tsirkooniumga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.