Hechos de circonio (número atómico 40 o Zr)

El circonio es un metal gris que tiene la distinción de ser el último símbolo del elemento, alfabéticamente, de la tabla periódica. Este elemento encuentra uso en aleaciones, particularmente para aplicaciones nucleares. Aquí hay más datos sobre elementos de circonio:

Hechos básicos de circonio

Número atómico: 40

Símbolo: Zr

Peso atomico: 91,224

Descubrimiento: Martin Klaproth 1789 (Alemania); mineral de circón se menciona en textos bíblicos.

Configuración electronica: [Kr] 4d² 5s²

Origen de la palabra: Llamado así por el mineral circón. persa zargun: similar al oro, que describe el color de la piedra preciosa conocida como circón, jerga, jacinto, jacinto o ligure.

Isótopos: El circonio natural consta de 5 isótopos; Se han caracterizado 28 isótopos adicionales. El isótopo natural más común es ⁹⁰Zr, que representa el 51.45 por ciento del elemento. De los radioisótopos, ⁹³Zr tiene la vida media más larga, que es 1.53x10^{6 6} años.

Propiedades: El circonio es un metal blanco grisáceo brillante. El elemento puro es maleable y dúctil, pero el metal se vuelve duro y quebradizo cuando contiene impurezas. El circonio resiste la corrosión de ácidos, álcalis, agua y sal, pero se disuelve en ácido clorhídrico o sulfúrico. El metal finamente dividido puede inflamarse espontáneamente en el aire, especialmente a temperaturas elevadas, pero el metal sólido es relativamente estable. El hafnio se encuentra en los minerales de circonio y es difícil de separar del circonio. El circonio de grado comercial contiene de 1% a 3% de hafnio. El circonio de grado de reactor está esencialmente libre de hafnio.

Usos: Zircaloy (R) es una aleación importante para aplicaciones nucleares. El circonio tiene una sección transversal de baja absorción para neutrones y, por lo tanto, se utiliza para aplicaciones de energía nuclear, como el revestimiento de elementos combustibles. El circonio es excepcionalmente resistente a la corrosión por el agua de mar y muchos ácidos y álcalis comunes, por lo que es ampliamente utilizado por la industria química donde se emplean agentes corrosivos. El circonio se usa como un agente de aleación en acero, un captador en tubos de vacío y como componente en aparatos quirúrgicos, bombillas de flash fotográfico, cebadores explosivos, hileras de rayón, filamentos de lámparas, etc. El carbonato de circonio se usa en lociones de hiedra venenosa para combinar con urushiol . El circonio aleado con zinc se vuelve magnético a temperaturas inferiores a 35 ° K. El circonio con niobio se usa para fabricar imanes superconductores de baja temperatura. El óxido de circonio (circonio) tiene un alto índice de refracción y se utiliza como una piedra preciosa. El óxido impuro, la circonia, se usa para crisoles de laboratorio que resistirán el choque térmico, para revestimientos de hornos y para las industrias de vidrio y cerámica como material refractario..

Ocurrencia: El circonio no existe como elemento libre, principalmente debido a su reactividad con el agua. El metal tiene una concentración de alrededor de 130 mg / kg en la corteza terrestre y 0.026 μg / L en agua de mar. El circonio se encuentra en estrellas de tipo S, el Sol y meteoritos. Las rocas lunares contienen una concentración de óxido de circonio comparable a la de las rocas terrestres. La principal fuente comercial de circonio es el mineral de silicato de circonio (ZrSiO_{4 4}), que ocurre en Brasil, Australia, Rusia, Sudáfrica, India, Estados Unidos y en pequeñas cantidades en otras partes del mundo.

Efectos en la salud: El cuerpo humano promedio contiene alrededor de 250 miligramos de circonio, pero el elemento no cumple ninguna función biológica conocida. Las fuentes dietéticas de circonio incluyen trigo integral, arroz integral, espinacas, huevos y carne de res. El circonio se encuentra en antitranspirantes y sistemas de purificación de agua. Su uso como carbonato para tratar la hiedra venenosa se ha interrumpido porque algunas personas experimentaron reacciones cutáneas. Si bien la exposición al circonio generalmente se considera segura, la exposición al polvo metálico puede causar irritación de la piel. El elemento no se considera genotóxico ni cancerígeno..

Estructura cristalina: El circonio tiene una fase alfa y una fase beta. A temperatura ambiente, los átomos forman α-Zr hexagonal compacta. A 863 ° C, la estructura pasa a β-Zr centrada en el cuerpo.

Datos físicos de circonio

Clasificación del elemento: Metal de transición

Densidad (g / cc): 6.506

Punto de fusion (K): 2125

Punto de ebullición (K): 4650

Apariencia: metal blanco grisáceo, lustroso y resistente a la corrosión

Radio atómico (pm): 160

Volumen atómico (cc / mol): 14.1

Radio covalente (pm): 145

Radio iónico: 79 (+ 4e)

Calor especifico (@ 20 ° C J / g mol): 0.281

Calor de fusión (kJ / mol): 19,2

Calor de evaporación (kJ / mol): 567

Temperatura de Debye (K): 250,00

Número de negatividad de Pauling: 1,33

Primera energía ionizante (kJ / mol): 659,7

Estados de oxidación: 4 4

Estructura de celosía: Hexagonal

Constante de celosía (Å): 3.230

Relación C / A de celosía: 1.593

Referencias

• Emsley, John (2001). Bloques de construcción de la naturaleza. Oxford: Oxford University Press. pp. 506-510. ISBN 0-19-850341-5.
• Lide, David R., ed. (2007-2008). "Circonio". Manual CRC de Química y Física. 4. Nueva York: CRC Press. pag. 42. ISBN 978-0-8493-0488-0.
• Meija, J .; et al. (2016) "Pesos atómicos de los elementos 2013 (Informe técnico IUPAC)". Química Pura y Aplicada. 88 (3): 265-91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305

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