Frumefni · yfirlitssíða

40Zr

Sirkon

Sirkon er frumefni með sætistölu 40 og táknið Zr. Það er í lotu 5, flokki 4 og d-blokk. Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Rafeindaskipanin er [Kr] 4d2 5s2.

Sætistala40

Staðlaður atómmassi91.222(3)

Flokkur4

Lota5

Blokkd

Rafeindaskipan[Kr] 4d2 5s2

Rafeindabygging

Hvað stýrir efnafræðilegri hegðun

Í hliðarmálmum liggja s- og d-rafeindir tiltölulega nærri hvor annarri í orku. Það gerir mörg oxunarástand og fjölbreytt tengi, komplexa og efniseiginleika mögulega.

Rafeindaskipan þessa atóms er [Kr] 4d2 5s2. Fjöldi og orka gildisrafeinda hafa áhrif á hvernig atómið tengist og hvaða jóna- eða samgildu byggingar það getur myndað.

Efnaform

Efnasambönd, jónir og efni

Sirkon kemur fyrir sem málmur og í málmblöndum og einnig í oxíðum, halíðum og komplexum. Mörg oxunarástand eru möguleg vegna þess að s- og d-rafeindir liggja tiltölulega nærri í orku.

Eðlishegðun

Ástand og fasabreytingar

Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Skráður eðlismassi er 6.52 g/cm³. Bræðslumarkið er 2 128 K (1 855 °C). Suðumarkið er 4 650 K (4 377 °C). Þrýstingur, hreinleiki og kristalgerð geta haft áhrif á mælda eðliseiginleika.

Tilvist og notkun

Hvar frumefnið finnst og hvernig það er notað

Í reynd tengist sirkon sérstaklega eftirfarandi sviðum: kjarnakljúfar, keramik og málmblöndur.

Í reynd

Áþreifanleg notkun

Kjarnakljúfar

Sirkon eða samsætur þess geta verið notaðar í kjarnatækni vegna kjarnaeiginleika þeirra. Nákvæmt hlutverk fer eftir samsætu og efnaformi.

Keramik

Eitt hagnýtt samhengi er keramik. Nákvæmt hlutverk sirkon fer eftir því hvort það er notað sem hreint frumefni, efnasamband, málmblanda, efni eða tiltekin samsæta.

Málmblöndur

Sirkon er notað í málmblöndum þegar breyta þarf styrk, tæringarþoli, bræðsluhegðun eða eiginleikum við hátt hitastig.

Staða í lotukerfinu

Hvað nágrannarnir segja okkur

Sirkon er í lotu 5 og flokki 4. Raunverulegir nágrannar hjálpa til við að bera saman atómstærð, jónunarorku, rafeindaskipan og tengimynstur innan lotukerfisins. Í þessu nágrenni sjást til dæmis Skandín, Títan, Vanadín, Yttrín.

Viðmiðunargildi

Eðlis- og atómeiginleikar

Flokkunhliðarmálmur

Ástandsform við stofuhitafast efni

Rafeindahvel2 · 8 · 18 · 10 · 2

Eðlismassi6.52 g/cm³

Bræðslumark2 128 K (1 855 °C)

Suðumark4 650 K (4 377 °C)

Rafdrægni samkvæmt Pauling1.33

Fyrsta jónunarorka640.1 kJ/mol

Rafeindasækni41.81 kJ/mol

Gildin lýsa frumefninu eða hlutlausri frumeind þegar það á við. Eðlisgildi geta ráðist af allotrópi, þrýstingi og mæliaðstæðum.

Saga

Uppgötvun og auðkenning

Uppgötvun sirkon er tengd við Martin Heinrich Klaproth. Að greina nýtt frumefni, einangra hreint sýni og síðar staðfesta stöðu þess með sætistölu 40 gerðist ekki alltaf á sama tíma.

Samsætur og atómmassi

Hvernig samsætusamsetning hefur áhrif á tölurnar

Staðlaður atómmassi er 91.222(3). Hann er vegið meðaltal samsætusamsetningar náttúrulegs efnis á jörðinni, ekki massi einnar tiltekinnar frumeindar.

Sirkon hefur að minnsta kosti eina stöðuga samsætu. Samsætur hafa sama fjölda róteinda en mismunandi fjölda nifteinda og eru því sama frumefni með mismunandi atómmassa.

Öryggi

Meðhöndlun og útsetning

Öryggi fer eftir efnaformi, skammti og leið útsetningar. Hreint frumefni, jónir og efnasambönd geta haft mjög ólík áhrif á líkama og umhverfi og því þarf að skoða öryggisupplýsingar þess efnis sem raunverulega er notað.