Atomreaktorok
A cirkónium izotópjától és kémiai formájától függően reaktoranyagokban, üzemanyagokban, neutronszabályozásban vagy speciális nukleáris rendszerekben használható.
Mendeleev
Periódusos rendszer
Összes elem
MagyarHU⌄
Nyelvek
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
Kémiai elem · adatlap
40Zr
Cirkónium
A cirkónium 40 rendszámú kémiai elem (Zr), az 5. periódus 4. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Kr] 4d2 5s2.
Rendszám40
Standard atomtömeg91.222(3)
Csoport4
Periódus5
Meződ
Elektronkonfiguráció[Kr] 4d2 5s2
Elektronszerkezet
Mi határozza meg a kémiai viselkedését
A d-alhéj részt vesz a cirkónium kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.
A [Kr] 4d2 5s2 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.
Kémiai formák
Vegyületek, ionok és anyagok
A cirkónium fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.
Fizikai viselkedés
Halmazállapot és fázisátalakulások
A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 6.52 g/cm³. Az olvadáspont 2 128 K (1 855 °C). A forráspont 4 650 K (4 377 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.
Előfordulás és felhasználás
A cirkónium előfordulása és felhasználása
A gyakorlatban a cirkónium többek között a következő területeken jelenik meg: Atomreaktorok, Kerámiák és Ötvözetek.
A gyakorlatban
Konkrét felhasználási példák
Kerámiák
A cirkónium olyan kerámiaanyagokban használható, amelyeket hőállóságuk, keménységük, elektromos viselkedésük vagy színük miatt választanak.
Ötvözetek
A cirkónium fémek ötvözőjeként módosíthatja a szilárdságot, a korrózióállóságot, az olvadási viselkedést vagy a magas hőmérsékleten mutatott tulajdonságokat.
Helye a periódusos rendszerben
Mit mutatnak a szomszédos elemek
A cirkónium az 5. periódus 4. csoportjában található. A bemutatott környezetben ittrium és nióbium között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; titán fölötte, hafnium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.
Referenciaadatok
Fizikai és atomi tulajdonságok
Besorolásátmenetifém
Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd
Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 10 · 2
Sűrűség6.52 g/cm³
Olvadáspont2 128 K (1 855 °C)
Forráspont4 650 K (4 377 °C)
Pauling-féle elektronegativitás1.33
Első ionizációs energia640.1 kJ/mol
Elektronaffinitás41.81 kJ/mol
Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.
Történet
Felfedezés és azonosítás
A cirkónium felfedezését Martin Heinrich Klaproth nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.
Izotópok és atomtömeg
Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket
A standard atomtömeg 91.222(3). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.
A cirkónium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.
Biztonság
Kezelés és expozíció
A cirkónium veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi cirkónium, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.