Хемијски елемент · референтна страница

40Zr

Цирконијум

Цирконијум је хемијски елемент са атомским бројем 40 (Zr), смештен у 5. периоди, 4. групи и блоку d. Референтно агрегатно стање на собној температури: чврсто. Електронска конфигурација: [Кр] 4d2 5с2.

Атомски број40

Стандардна атомска маса91.222(3)

Група4

Периода5

Блокd

Електронска конфигурација[Кр] 4d2 5s2

Електронска структура

Шта одређује хемијско понашање

Код прелазних елемената у хемији учествују електрони спољашње s-љуске и оближњих d-орбитала. То омогућава више оксидационих стања, стварање комплекса и разноврсна магнетна и каталитичка својства.

Електронска конфигурација атома је [Кр] 4d2 5с2. Број и енергија валентних електрона утичу на стварање веза, уобичајена оксидациона стања и сличност са суседним елементима.

Хемијски облици

Једињења, јони и материјали

Елемент може имати више оксидационих стања и градити оксиде, халогениде, соли и координациона једињења. Њихова стабилност зависи од електронске структуре и реакцијских услова.

Физичко понашање

Агрегатно стање и фазни прелази

Референтно агрегатно стање на собној температури је чврсто. Наведена густина је 6.52 g/cm³. Тачка топљења је 2 128 K (1 855 °Ц), а тачка кључања 4 650 K (4 377 °Ц). Притисак, чистоћа и кристална структура могу мењати измерена физичка својства.

Појављивање и примена

Где се елемент налази и чему служи

У пракси се овај елемент среће пре свега у областима: Нуклеарни реактори, Керамика и Легуре.

У пракси

Конкретни примери примене

Нуклеарни реактори

У овој примени важне су нуклеарне особине одређених изотопа елемента Цирконијум. Примена је везана за тачно одређени изотоп и захтева специјализован надзор материјала и зрачења.

Керамика

Цирконијум или његова једињења овде су важни због оптичких, светлосних, механичких или керамичких својстава. Могу утицати на боју, провидност, емисију светлости, преламање или чврстоћу материјала.

Легуре

Цирконијум се у овој примени појављује као састојак метала или легуре, где утиче на механичка својства, отпорност на корозију, понашање на повишеној температури или обрадивост материјала.

Положај у периодном систему

Шта показују суседни елементи

Елемент се налази у 5. периоди и 4. групи. Међу његовим стварним суседима у периодном систему налазе се, на пример: Скандијум, Титан, Ванадијум, Итријум, Цирконијум, Ниобијум. Поређење суседа помаже да се разумеју промене атомског полупречника, енергије јонизације, валентних електрона и начина хемијског везивања.

Референтни подаци

Физичке и атомске особине

Класификацијапрелазни метал

Агрегатно стање на собној температуричврсто

Електронске љуске2 · 8 · 18 · 10 · 2

Густина6.52 g/cm³

Тачка топљења2 128 K (1 855 °Ц)

Тачка кључања4 650 K (4 377 °Ц)

Електронегативност по Паулингу1.33

Прва енергија јонизације640.1 kJ/mol

Електронски афинитет41.81 kJ/mol

Вредности се односе на елемент или неутрални атом тамо где је то применљиво. Физички подаци могу зависити од алотропског облика, притиска и услова мерења.

Историја

Откриће и идентификација

У изворној белешци се уз откриће или препознавање елемента Цирконијум наводи Мартин Хеинрицх Клапротх. Препознавање посебног елемента, добијање довољно чистог узорка и касније одређивање атомског броја нису нужно били исти историјски догађај.

Изотопи и атомска маса

Како изотопски састав мења бројчане вредности

Стандардна атомска маса за елемент Цирконијум наведена је као 91.222(3). Та вредност одражава масе и заступљеност изотопа у природним узорцима, па код неких елемената може бити дата као интервал.

Цирконијум има најмање један стабилан изотоп. Изотопи имају исти број протона и зато припадају истом елементу, али се разликују по броју неутрона и атомској маси.

Безбедност

Руковање и излагање

Опасност зависи од хемијског облика елемента, дозе и пута излагања. Чист елемент, његови јони и једињења могу имати веома различите биолошке и еколошке ефекте, па безбедносне податке треба проверити за конкретну супстанцу која се користи.