Zr элемент таблицы менделеева: Таблица Менделеева online – Zr

Таблица Менделеева online – Zr

Zr 40 2
10
18
8
2 91.224±2 4d25s2 Цирконий

Изотопы

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа (а. е. м.)	Период полураспада (T1/2)	Спин и чётность ядра
	Энергия возбуждения
78Zr	40	38	77,95523	50 мс	0+
79Zr	40	39	78,94916	56 мс	5/2+
80Zr	40	40	79,9404	4,6 с	0+
81Zr	40	41	80,93721	5,5 с	3/2-
82Zr	40	42	81,93109	32 с	0+
83Zr	40	43	82,92865	41,6 с	1/2-
84Zr	40	44	83,92325	25,9 мин	0+
85Zr	40	45	84,92147	7,86 мин	7/2+
85mZr	292,2 кэВ			10,9 с	1/2-
86Zr	40	46	85,91647	16,5 ч	0+
87Zr	40	47	86,914816	1,68 ч	9/2+
87mZr	335,84 кэВ			14,0 с	1/2-
88Zr	40	48	87,910227	83,4 сут	0+
89Zr	40	49	88,908890	78,41 ч	9/2+
89mZr	587,82 кэВ			4,161 мин	1/2-
90Zr	40	50	89,9047044	стабилен	0+
90m1Zr	2,319000 МэВ			809,2 мс	5-
90m2Zr	3,589419 МэВ			131 нс	8+
91Zr	40	51	90,9056458	стабилен	5/2+
91mZr	3,1673 МэВ			4,35 мкс	21/2+
92Zr	40	52	91,9050408	стабилен	0+
93Zr	40	53	92,9064760	1,53 млн. лет	5/2+
94Zr	40	54	93,9063152	стабилен	0+
95Zr	40	55	94,9080426	64,032 сут	5/2+
96Zr	40	56	95,9082734	стабилен	0
97 Zr	40	57	96,9109531	16,744 ч	1/2+
98Zr	40	58	97,912735	30,7 с	0+
99Zr	40	59	98,916512	2,1 с	1/2+
100Zr	40	60	99,91776	7,1 с	0+
101Zr	40	61	100,92114	2,3 с	3/2+
102Zr	40	62	101,92298	2,9 с	0+
103Zr	40	63	102,92660	1,3 с	5/2-
104Zr	40	64	103,92878	1,2 с	0+
105Zr	40	65	104,93305	600 мс
106Zr	40	66	105,93591	200 мс	0+
107Zr	40	67	106,94075	150 мс
108Zr	40	68	107,94396	80 мс	0+
109Zr	40	69	108,94924	60 мс
110Zr	40	70	109,95287	30 мс	0+

Таблица менделеева – Электронный учебник K-tree

Электронный учебник

Периодический закон, открытый Д. И. Менделеевым был выражен в таблице. Периодическая таблица химических элементов, или таблица менделеева.

1

H

1.008

2

He

4.003

3

Li

6.938

4

Be

9.012

5

B

10.806

6

C

12.01

7

N

14.006

8

O

15.999

9

F

18.998

10

Ne

20.18

11

Na

22.99

12

Mg

24.304

13

Al

26.982

14

Si

28.084

15

P

30.974

16

S

32.059

17

Cl

35.446

18

Ar

39.948

19

K

39.098

20

Ca

40.078

21

Sc

44.956

22

Ti

47.867

23

V

50.942

24

Cr

51.996

25

Mn

54.938

26

Fe

55.845

27

Co

58.933

28

Ni

58.693

29

Cu

63.546

30

Zn

65. 38

31

Ga

69.723

32

Ge

72.63

33

As

74.922

34

Se

78.971

35

Br

79.901

36

Kr

83.798

37

Rb

85.468

38

Sr

87.62

39

Y

88.906

40

Zr

91.224

41

Nb

92.906

42

Mo

95.95

44

Ru

101.07

45

Rh

102.906

46

Pd

106.42

47

Ag

107.868

48

Cd

112.414

49

In

114.818

50

Sn

118.71

51

Sb

121.76

52

Te

127.6

53

I

126.904

54

Xe

131.293

55

Cs

132.905

56

Ba

137.327

57

La

138.905

72

Hf

178.49

73

Ta

180.948

74

W

183.84

75

Re

186.207

76

Os

190.23

77

Ir

192.217

78

Pt

195.

084

79

Au

196.967

80

Hg

200.592

81

Tl

204.382

82

Pb

207.2

83

Bi

208.98

58

Ce

140.116

59

Pr

140.908

60

Nd

144.242

62

Sm

150.36

63

Eu

151.964

64

Gd

157.25

65

Tb

158.925

66

Dy

162.5

67

Ho

164.93

68

Er

167.259

69

Tm

168.934

70

Yb

173.045

71

Lu

174.967

90

Th

232.038

91

Pa

231.036

92

U

238.029

В таблице менделеева колонки называются группами, строки называются периодами. Элементы в группах как правило имеют одинаковые электронные конфигурации внешних оболочек, например, благородные газы – последняя группа, имеют законченную электронную конфигурацию.

Как заполняется электронная конфигурация элементов подробно описано в статье

Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве

© 2015-2022 – K-Tree. ru • Электронный учебник

По любым вопросам Вы можете связаться по почте [email protected]

Копия материалов, размещённых на данном сайте, допускается только по письменному разрешению владельцев сайта.

Цирконий

Зона данных | Открытие | Факты | Внешний вид и характеристики | Использование | Изобилие и изотопы | Каталожные номера

40

Zr

91.22

Химический элемент цирконий относится к переходным металлам. Он был открыт в 1789 году Мартином Генрихом Клапротом.

Зона данных

Классификация:	Цирконий является переходным металлом
Цвет:	серовато-белый
Атомный вес:	91.22
Состояние:	твердый
Температура плавления:	1850 или С, 2123 К
Точка кипения:	4400 или С, 4673 К
Электроны:	40
Протоны:	40
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе:	50
Электронные оболочки:	2,8,18,10,2
Электронная конфигурация:	[Кр] 4d 2 5s 2
Плотность @ 20 или C:	6,52 г/см 3

Показать больше: Теплота, Энергии, Окисление,
Реакции, Соединения, Радиусы, Проводимости

Атомный объем:	14,0 см 3 /моль
Структура:	hcp: шестигранник, плотно упакованный
Твердость:	5,0 мес
Удельная теплоемкость	0,27 Дж г -1 К -1
Теплота плавления	16,90 кДж моль -1
Теплота распыления	609 кДж моль -1
Теплота парообразования	590,5 кДж моль -1
1 st энергия ионизации	640,1 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации	1266,8 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации	2218,2 кДж моль -1
Сродство к электрону	41,1 кДж моль -1
Минимальная степень окисления	0
Мин. общее окисление нет.	0
Максимальная степень окисления	4
Макс. общее окисление нет.	4
Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,33
Объем поляризуемости	17,9 Å 3
Реакция с воздухом	мягкий, вес/вес ⇒ ZrO 2
Реакция с 15 M HNO 3	пассивированный
Реакция с 6 М HCl	нет
Реакция с 6 М NaOH	нет
Оксид(ы)	ZrO 2 (диоксид циркония)
Гидрид(ы)	ZrH 2
Хлорид(ы)	ZrCl 3 , ZrCl 4
Атомный радиус	160 часов
Ионный радиус (1+ ион)	–
Ионный радиус (2+ ион)	–
Ионный радиус (3+ ион)	88,5 вечера
Ионный радиус (1-ион)	–
Ионный радиус (2-ионный)	–
Ионный радиус (3-ионный)	–
Теплопроводность	22,7 Вт·м -1 К -1
Электропроводность	2,3 x 10 6 S m -1
Температура замерзания/плавления:	1850 или С, 2123 К

Открытие циркония

Доктор Дуг Стюарт

Драгоценные камни, содержащие цирконий, такие как гиацинт и циркон, использовались в качестве украшений с древних времен.

Цирконий впервые был признан элементом Мартином Генрихом Клапротом в 1789 году., в Берлине, в образце циркона (силиката циркония) из Шри-Ланки. Его анализ состава минерала показал: 25% кремнезема; 0,5% оксид железа; 70% новый оксид. Он назвал новый оксид «Zirconerde». годом раньше. К сожалению, его усилия не увенчались успехом.

Успех пришел к Якобу Берцелиусу, который впервые выделил металл в 1824 году в Стокгольме, Швеция. Берцелиус нагрел железную трубку, содержащую смесь калия и фторида циркония калия (K ₂ ZrF ₆ ). Он произвел цирконий в виде аморфного черного порошка, плохо проводящего электричество. ⁽³⁾

Голландские ученые Антон Эдуард ван Аркель и Ян Хендрик де Бур в 1925 году открыли метод получения циркония высокой чистоты. чистый цирконий. Это известно как процесс хрустального стержня.

Название элемента происходит от персидского слова «заргон», означающего «подобный золоту».

 

Циркониевый стержень. Изображение № ⁽¹⁾

Кубический цирконий (показан выше) имеет ту же кристаллическую структуру, что и алмаз, и имеет такой же блеск. Изображение Мишель Джо.

НАСА: Левитирующий на электромагнитном поле шар из расплавленного сплава титана, циркония и никеля. Когда плавающий жидкий шар остывает и затвердевает, он раскрывает информацию о том, почему жидкости сопротивляются превращению в твердые тела.

Внешний вид и характеристики

Вредные эффекты:

Цирконий считается нетоксичным.

Характеристики:

Цирконий – прочный, ковкий, пластичный, блестящий металл серовато-белого цвета.

В соединениях цирконий существует в основном в степени окисления IV.

Его оксид (ZrO ₂ ) белого цвета, как и многие его соединения.

Цирконий обычно исключительно устойчив к коррозии. Однако он быстро подвергается воздействию плавиковой кислоты даже при низких концентрациях.

В атмосфере кислорода мелкодисперсный цирконий горит при самой высокой известной температуре пламени металла: 4460 ^o C. ⁽⁴⁾ Порошок циркония может самовозгораться на воздухе.

Открытые поверхности циркония образуют защитный оксидный слой.

Вольфрамат циркония (ZrW ₂ O ₈ ) — необычное вещество: он сжимается при нагревании от почти абсолютного нуля до 780 ^o C ⁽⁵⁾ .

Использование циркония

Цирконий очень плохо поглощает нейтроны. Поэтому он полезен в приложениях ядерной энергетики, например, в оболочке (внешнем слое) топливных стержней, через которую важно, чтобы нейтроны могли легко проходить.

Цирконий используется для изготовления хирургических инструментов и используется в стальных сплавах в качестве упрочняющего агента.

Благодаря своей исключительной коррозионной стойкости цирконий широко используется в химической промышленности в агрессивных средах, где сплавы циркония можно найти в трубах, фитингах и теплообменниках.

Цирконий также используется для изготовления сверхпроводящих магнитов.

Циркон (силикат циркония, ZrSiO ₄ ) представляет собой природный драгоценный камень, а синтетический кубический цирконий (диоксид циркония, ZrO ₂ ) производится в качестве дешевого заменителя алмаза.

Катализаторы на основе циркония используются в реакциях аминирования, гидрирования, изомеризации и окисления.

Цирконат лития может использоваться для поглощения углекислого газа. Реакция обратима, поэтому углекислый газ может быть высвобожден в выбранном месте, а цирконат лития снова использован. Это приложение может быть полезно для решения экологических проблем, связанных с выбросом углекислого газа в атмосферу.

Изобилие и изотопы

Изобилие в земной коре: 165 частей на миллион по весу, 38 частей на миллион по молям

Изобилие в Солнечной системе: 40 частей на миллиард по весу, 0,5 частей на миллиард по молям

Стоимость, чистая: $157 за 100 г

Стоимость, оптом: $16 за 100 г

Источник: его главный минерал — циркон (силикат циркония, ZrSiO4). Он производится в промышленных масштабах путем восстановления хлорида магнием в процессе Кролла.

Изотопы: Цирконий имеет 25 изотопов с известными периодами полураспада с массовыми числами от 81 до 105. Встречающийся в природе цирконий представляет собой смесь пяти изотопов, и они находятся в указанных процентах: ⁹⁰ Zr (51,5%), ⁹¹ Zr (11,2%), ⁹² Zr (17,1%), ⁹⁴ Zr (17,4%) и ⁹⁶ Zr (2,8%). Наиболее естественным является ⁹⁰ Zr с содержанием 51,5%.

Ссылки

1. Фото Dschwen.
2. Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов XI, Journal of Chemical Education, июль 1932 г., стр. 1231/2.
3. Эдвард Тернер, Франклин Бач, Элементы химии: включая недавние открытия и научные доктрины, 1830 г., Джон Григг, стр. 304/5.
4. Мэри Иглсон, Краткая энциклопедия химии, 1994, Вальтер де Грюйтер, стр. 1199.
5. Allegheny Technologies Incorporated. Вольфрамат циркония. (документ в формате pdf).

Процитировать эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте один из следующих элементов:

 Цирконий
 

или

 факты о циркониевых элементах
 

Для цитирования этой страницы в научном документе используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Цирконий». Химическая периодическая таблица. Chemicool.com. 18 октября 2012 г. Интернет.
. 

Факты о цирконии | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Необработанный драгоценный камень циркон, основной источник циркония. (Изображение предоставлено: vvoe | Shutterstock)

Цирконий представляет собой переходный металл серебристо-серого цвета, тип элемента, который ковок и пластичен и легко образует устойчивые соединения. Он также обладает высокой устойчивостью к коррозии. Цирконий и его сплавы веками использовались самыми разными способами.

Обычно используется в агрессивных средах. По данным Chemicool, циркониевые сплавы можно найти в трубах, фитингах и теплообменниках. По данным Minerals Education Coalition, цирконий также используется в стальных сплавах, цветной глазури, кирпичах, керамике, абразивах, лампах-вспышках, нитях накала ламп, искусственных драгоценных камнях и некоторых дезодорантах.

Другие области применения циркония включают каталитические нейтрализаторы, кирпичи для печей, лабораторные тигли, хирургические инструменты, телевизионное стекло, удаление остаточных газов из вакуумных трубок и в качестве упрочняющего агента в сплавах, таких как сталь, согласно Lenntech. По данным лаборатории Джефферсона, карбонат циркония также используется для лечения ядовитого плюща.

По данным Лос-Аламосской национальной лаборатории, цирконий был обнаружен в звездах S-типа, на Солнце, в метеоритах и ​​в лунных породах. Согласно анализу образцов лунных пород из различных миссий Аполлона, лунные породы имеют удивительно высокое содержание циркона по сравнению с земными породами.

На Земле источниками циркония являются в первую очередь минералы циркон и бадделеит (диоксид циркония), которые добываются в США, Австралии, Бразилии, Южной Африке, России и Шри-Ланке, по данным Minerals Education Coalition. По данным Chemicool, естественное содержание циркония в земной коре составляет 165 частей на миллион по весу.

Только факты

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 40
• Атомный символ (в периодической таблице элементов): Zr
• Атомный вес (средняя масса атома): 91,22
• Плотность: 3,77 унции на кубический дюйм (6,52 грамма на кубический см)
• Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
• Температура плавления: 3362 градуса по Фаренгейту (1850 градусов по Цельсию)
• Температура кипения: 7 952 F (4 400 C)
• Количество естественных изотопов (атомов одного и того же элемента с разным числом нейтронов): 5. Также в лаборатории создано 20 искусственных изотопов.
• Наиболее распространенные изотопы: Zr-90 (51,5 % от природного содержания), Zr-94 (17,38 % от природного содержания), Zr-92 (17,15 % от природного содержания), Zr-91 (11,2 % от природного содержания), Zr-96 (2,8 % от природного содержания). обилие)

Электронная конфигурация и элементарные свойства циркония. (Изображение предоставлено: Грег Робсон/Creative Commons, Андрей Маринкас (открывается в новой вкладке) Shutterstock (открывается в новой вкладке))

История

Циркон, драгоценный камень, бывает синего, желтого, зеленого, коричневого, оранжевого, красного и иногда фиолетовые сорта. Слово происходит от персидского «заргун» или золотой цвет. По словам голландского историка Питера ван дер Крогта, он использовался в ювелирных изделиях и других украшениях на протяжении веков. По данным Minerals.net, он больше похож на бриллиант, чем на любой другой природный драгоценный камень. В средние века считалось, что циркон вызывает сон, способствует богатству, чести и мудрости, а также отгоняет эпидемии и злых духов.

Мартин Генрих Клапрот, немецкий химик, обнаружил цирконий в 1789 году в образце циркона из Шри-Ланки, согласно Chemicool. Было обнаружено, что состав образца состоит из 25 процентов кремнезема, 0,5 процента оксида железа и 70 процентов нового оксида, который он назвал цирконерде (или «земной циркон»). Позже Клапрот также обнаружил цирконерде в гиацинте, бледно-желтой разновидности циркона, но, по словам ван дер Крогта, он не смог отделить металл.

Сэр Хамфри Дэви, английский химик, попытался в 1808 году разделить цирконий, чтобы получить чистый цирконий с помощью электролиза, но безуспешно, согласно Chemicool. Однако, по словам ван дер Крогта, он предложил название циркония для самого металла.

Йонс Дж. Берцелиус, шведский химик, выделил цирконий в 1824 году, согласно Chemicool. Он получил цирконий в виде черного порошка в результате нагревания железной трубки, содержащей смесь калия и фторида циркония калия (Kr ₂ ZrF ₆ ).

Антон Эдуард ван Аркель и Ян Хендрик де Бур, голландские химики, получили чистый цирконий в 1925 году путем нагревания тетрахлорида циркония (ZrCl ₄ ) с магнием, по данным Королевского химического общества. Согласно Chemicool, с помощью этого метода был получен кристаллический стержень из чистого циркония.

Кто знал?

• Циркон иногда путают с кубическим цирконием, синтетическим недорогим имитатором алмаза. Однако, согласно Minerals.net, эти два вещества являются совершенно отдельными веществами и не имеют никакой связи друг с другом, за исключением того, что они оба содержат элемент цирконий в своей химической структуре.
• По данным Lenntech, ежегодно производится около 7000 тонн металлического циркония.
• Цирконий в сочетании с силикатами образует природный полудрагоценный драгоценный камень циркон, согласно Chemicool. Цирконий в сочетании с диоксидом образует кубический цирконий, который обычно используется в качестве заменителя алмазов.
• Цирконий имеет очень низкую токсичность, и, по оценкам, люди проглатывают около 50 микрограммов (1,8 x 10-6 унций) в день, большая часть которых проходит через пищеварительную систему, не всасываясь, по данным Lenntech.
• Человеческое тело состоит примерно из 0,000001 процента циркония, по данным Minerals Education Coalition.
• Использование цирконата лития может быть полезным для поглощения избытка углекислого газа в атмосфере, согласно Chemicool.
• Породы, содержащие циркон, обнаруженные в Австралии в 2000 году, датируются 4,4 миллиардами лет, а соотношение изотопов кислорода (O16/O18) показало, что жизнь на Земле зародилась почти на 500 миллионов лет раньше, чем считалось ранее , согласно статье Джона Эмсли, научного писателя, опубликованной в журнале Nature в 2014 г.
• Порошок циркония может самовозгораться на воздухе, согласно данным компании Chemicool. По словам Эмсли, из-за этого свойства порошкообразный цирконий иногда используется во взрывных устройствах.
• По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, порошок циркония может вызвать раздражение глаз при кратковременном воздействии и может нанести вред легким при длительном или многократном воздействии.

Текущие исследования

Поскольку цирконий обладает высокой устойчивостью к коррозии и прочностью, он присутствует в нескольких соединениях, используемых в различных медицинских целях. Согласно Zirconia Concept, использование соединений циркония в медицине началось в 1969, когда он использовался для изготовления протезов тазобедренного сустава. Протезы из диоксида циркония (ZrO ₂ ) были разработаны в качестве альтернативы титану, стали и алюминию, и было показано, что они более эластичны и обладают лучшей биосовместимостью. Приблизительно 300 000 пациентов за последние четыре десятилетия с протезами из диоксида циркония не дали отрицательных результатов.

Цирконий также широко используется в стоматологических реставрациях, в соответствии с концепцией циркония, и обычно стабилизируется иттрием (ZrO ₂ Y ₂ O ₃ ). Соединение иттрия и циркония имеет много преимуществ по сравнению с другими материалами. Он более совместим с человеческим телом и имеет в два раза большую прочность на изгиб и в четыре раза большее сопротивление сжатию, чем сталь. Он также обладает большей устойчивостью к кислотам, содержащимся во многих продуктах.

Другие новые идеи по использованию циркониевых сплавов в области медицины включают патент, поданный в 1999 г. американскими изобретателями Джеймсом Дэвидсоном и Ли Тунебергом. Они описывают сплав, содержащий ниобий, титан, цирконий и молибден (NbTiZrMo), и его преимущества для стоматологических и других медицинских устройств. Цирконий в сплаве придает более высокие механические свойства, а также снижает температуру плавления (наряду с титаном), обеспечивает дополнительную стабилизацию и повышенную коррозионную стойкость.

Другой патент, поданный японскими учеными Шуичи Миядзаки, Хиён Ким и Йосуке Сато в 2012 году, описывает циркониевый сплав, обладающий сверхэластичными свойствами, который можно использовать в биологической и медицинской областях. Цирконий легирован титаном, ниобием и либо оловом, либо алюминием, либо тем и другим. Сплав подобен эластичности человеческих костей, в соответствии со значениями, заданными модулем Юнга, что делает его идеальным материалом для использования внутри человеческого тела, включая искусственные кости, суставы и зубы, а также ортодонтические дуги, стенты, костные пластины и другие медицинские имплантаты.

Несмотря на то, что цирконий и другие элементы в сплавах для стоматологического и медицинского применения нетоксичны, все еще продолжаются исследования, направленные на то, чтобы убедиться, что сами материалы не имеют неблагоприятных побочных эффектов в течение длительного времени. Одно такое исследование группы ученых из Италии, опубликованное в PLOS One в 2016 году, на группе участников с ожирением показало, что может существовать связь между циркониевыми имплантатами и некоторыми проблемами со здоровьем, такими как воспаление и нарушения скелетной и соединительной ткани. Количество изменений в некоторых биологических маркерах (миРНК) было очень небольшим, и считается, что они накапливаются с течением времени, что может затруднить определение точной причины. Хотя необходимы дополнительные исследования, они помогли понять связь между человеческим телом и имплантированными медицинскими устройствами. Цель, по мнению авторов, состоит в том, чтобы использовать мРНК для помощи в заживлении ран и интеграции хозяина и имплантата.