Цирконий, свойства атома, химические и физические свойства

20.01.201404.11.2022 Виктор Потехин

Цирконий, свойства атома, химические и физические свойства.

Zr 40 Цирконий

91,224(2) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d²5s²

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.

Атом и молекула циркония. Формула циркония. Строение атома циркония

Изотопы и модификации циркония

Свойства циркония (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства циркония

Химические свойства циркония. Взаимодействие циркония. Химические реакции с цирконием

Получение циркония

Применение циркония

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Атом и молекула циркония. Формула циркония. Строение атома циркония:

Цирконий (лат. Zirconium, обнаружен в минерале цирконе, давшем название элементу) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Zr и атомным номером 40. Расположен в 4-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе четвертой группы), пятом периоде периодической системы.

Цирконий – металл. Относится к переходным металлам. Относится группе редких, тугоплавких, цветных металлов.

Цирконий обозначается символом Zr.

Как простое вещество цирконий при нормальных условиях представляет собой пластичный, блестящий металл серебристо-серого цвета.

Молекула циркония одноатомна.

Химическая формула циркония Zr.

Электронная конфигурация атома циркония 1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d²5s². Потенциал ионизации (первый электрон) атома циркония равен 640,1 кДж/моль (6,634126(5) эВ).

Строение атома циркония. Атом циркония состоит из положительно заряженного ядра (+40), вокруг которого по пяти оболочкам движутся 40 электронов. При этом 38 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку цирконий расположен в пятом периоде, оболочек всего пять. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья и четвертая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Пятая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внутреннем энергетическом уровне атома циркония на 4d-орбитали находится два неспаренных электрона. На внешнем энергетическом уровне атома циркония на s-орбитали находятся два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома циркония состоит из 40 протонов и 51 нейтрон. Цирконий относится к элементам d-семейства.

Радиус атома циркония (вычисленный) составляет 206 пм.

Атомная масса атома циркония составляет 91,224(2) а. е. м.

Изотопы и модификации циркония:

Свойства циркония (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru

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, редкий, тугоплавкий, цветной 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 %
200	Свойства атома
201	Атомная масса (молярная масса)	91,224(2) а. е. м. (г/моль)
202	Электронная конфигурация	1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s²4p⁶ 4d² 5s²
203	Электронная оболочка	K2 L8 M18 N10 O2 P0 Q0 R0
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
300	Химические свойства
301	Степени окисления	-2, 0, +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, E^o = -1,539 В
306	Энергия сродства атома к электрону	41,806(9) кДж/моль (0,43328(9) эВ)
400	Физические свойства
401	Плотность*	6,52 г/см³ (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело), 5,8 г/см³ (при температуре плавления 1855 °C и иных стандартных 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 ΔH_пл)*	14 кДж/моль
408	Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔH_кип)*	591 кДж/моль
409	Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410	Молярная теплоёмкость*	25,36 Дж/(K·моль)
411	Молярный объём	14,01075 см³/моль
412	Теплопроводность	22,6 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 22,7 Вт/(м·К) (при 300 K)
500	Кристаллическая решётка
511	Кристаллическая решётка #1	α-цирконий
512	Структура решётки	Гексагональная плотноупакованная
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
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
900	Дополнительные сведения
901	Номер CAS	7440-67-7

Примечание:

205* Эмпирический радиус атома циркония согласно [1] и [3] составляет 160 пм.

206* Ковалентный радиус циркония согласно [1] и [3] составляет 175±7 пм и 145 пм соответственно.

401* Плотность циркония согласно [3] и [4] составляет 6,506 г/см³ (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) и 6,45 г/см³ (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) соответственно.

402* Температура плавления циркония согласно [3] составляет 1851,85 °С (2125 K, 3365,33 °F).

403* Температура кипения циркония согласно [4] составляет 4320 °С (4593,15 K, 7808 °F).

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔH_пл) циркония согласно [3] и [4] составляет 19,2 кДж/моль и 14,6 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔH_кип) циркония согласно [3] и [4] составляет 567 кДж/моль и 557,7 кДж/моль соответственно.

410* Молярная теплоёмкость циркония согласно [3] составляет 25,3 Дж/(K·моль).

Физические свойства циркония:

Химические свойства циркония. Взаимодействие циркония. Химические реакции с цирконием:

Получение циркония:

Применение циркония:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Источники:

https://en.wikipedia.org/wiki/Zirconium
https://de.wikipedia.org/wiki/Zirconium
https://ru.wikipedia.org/wiki/Цирконий
http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=250
https://chemicalstudy.ru/tsirkoniy-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

карта сайта

цирконий атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле циркония
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические

Коэффициент востребованности 2 036