Цирконий, свойства атома, химические и физические свойства

Цирконий, свойства атома, химические и физические свойства.

 

Zr 40  Цирконий

91,224(2)     1s2s2p3s3p6 3d10 4s2 4p6 4d5s2

 

Цирконий — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 40. Расположен в 4-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе четвертой группы), пятом периоде периодической системы.

 

Общие сведения

Свойства атома циркония

Химические свойства циркония

Физические свойства циркония

Кристаллическая решётка циркония

Дополнительные сведения

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

 

Общие сведения:

100 Общие сведения  
101 Название Цирконий
102 Прежнее название
103 Латинское название Zirconium
104 Английское название Zirconium
105 Символ Zr
106 Атомный номер (номер в таблице) 40
107 Тип Металл
108 Группа Переходный металл
109 Открыт Мартин Генрих Клапрот, Германия, 1789 г.
110 Год открытия 1789 г.
111 Внешний вид и пр. Пластичный, блестящий металл серебристо-серого цвета
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации 3 аллотропных модификации:

— α-цирконий с гексагональной  плотноупакованной кристаллической решёткой,

— β-цирконий с кубической объёмно-центрированной кристаллической решёткой,

— ω-цирконий с гексагональной  кристаллической решёткой

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,013 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 2,6·10-9 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 5,0·10-6 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 4,0·10-6 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,00066 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 5,0·10-6 %

 

Свойства атома циркония:

200 Свойства атома  
201 Атомная масса (молярная масса) 91,224(2) а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s2 2s2p3s3p6 3d10 4s4p6 4d2 5s2
203 Электронная оболочка K2 L8 M18 N10 O2 P0 Q0 R0

 

Электронная оболочка циркония

204 Радиус атома (вычисленный) 206  пм
205 Эмпирический радиус атома* 155 пм
206 Ковалентный радиус* 148 пм
207 Радиус иона (кристаллический) Zr4+

73 (4) пм,

86 (6) пм,

98 (8) пм

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 40 электронов, 40 протонов, 51 нейтрон
210 Семейство (блок) элемент d-семейства
211 Период в периодической таблице 5
212 Группа в периодической таблице 4-ая группа (по старой классификации – побочная подгруппа 4-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения Спектр_Циркония

 

Химические свойства циркония:

300 Химические свойства  
301 Степени окисления -2, +1, +2, +3, +4
302 Валентность II, III, IV
303 Электроотрицательность 1,33 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 640,1 кДж/моль (6,634126(5) эВ)
305 Электродный потенциал Zr4+ + 4e → Zr, Eo = -1,539 В
306 Энергия сродства атома к электрону 41,1 кДж/моль

 

Физические свойства циркония:

400 Физические свойства
401 Плотность* 6,52 г/см3 (при 20 °C и нормальных условиях, состояние вещества – твердое тело),

5,8 г/см3 (при температуре плавления 1855 °C и нормальных условиях, состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 1855 °C (2128 K, 3371 °F)
403 Температура кипения* 4377 °C (4650 K, 7911 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 14 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 591 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410 Молярная теплоёмкость* 25,36 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 14,1 см³/моль
412 Теплопроводность 22,6 Вт/(м·К) (при нормальных условиях),

22,7 Вт/(м·К) (при 300 K)

413 Коэффициент теплового расширения 5,7 мкм/(М·К) (при 25 °С)
414 Коэффициент температуропроводности
415 Критическая температура
416 Критическое давление
417 Критическая плотность
418 Тройная точка
419 Давление паров (мм.рт.ст.)
420 Давление паров (Па)
421 Стандартная энтальпия образования ΔH
422 Стандартная энергия Гиббса образования ΔG
423 Стандартная энтропия вещества S
424 Стандартная мольная теплоемкость Cp
425 Энтальпия диссоциации ΔHдисс 
426 Диэлектрическая проницаемость
427 Магнитный тип
428 Точка Кюри
429 Объемная магнитная восприимчивость
430 Удельная магнитная восприимчивость
431 Молярная магнитная восприимчивость
432 Электрический тип
433 Электропроводность в твердой фазе
434 Удельное электрическое сопротивление
435 Сверхпроводимость при температуре
436 Критическое магнитное поле разрушения сверхпроводимости
437 Запрещенная зона
438 Концентрация носителей заряда
439 Твёрдость по Моосу
440 Твёрдость по Бринеллю
441 Твёрдость по Виккерсу
442 Скорость звука
443 Поверхностное натяжение
444 Динамическая вязкость газов и жидкостей
445 Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных
446 Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, % объёмных
446 Предел прочности на растяжение
447 Предел текучести
448 Предел удлинения
449 Модуль Юнга
450 Модуль сдвига
451 Объемный модуль упругости
452 Коэффициент Пуассона
453 Коэффициент преломления

 

Кристаллическая решётка циркония:

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 α-цирконий
512 Структура решётки Гексагональная плотноупакованная

 

Кристаллическая решетка циркония

513 Параметры решётки a = 3,231 Å, c = 5,148 Å
514 Отношение c/a 1,593
515 Температура Дебая 291 K
516 Название пространственной группы симметрии P63/mmc
517 Номер пространственной группы симметрии 194
521 Кристаллическая решётка #2 β-цирконий
522 Структура решётки Кубическая объёмно-центрированная

 

Кристаллическая решетка циркония_бета

523 Параметры решётки a = 3,61 Å
524 Отношение c/a
525 Температура Дебая
526 Название пространственной группы симметрии Im_ 3m
527 Номер пространственной группы симметрии 229

 

Дополнительные сведения:

900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7440-67-7

 

Примечание:

* — доступно в платной версии.

 

Источники:

  1. https://wikipedia.org

 

[know]

 

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева