Circonio

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  Hexagonal.svg Capa electrónica 040 Circonio.svg
 
40
Zr
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Tabla completaTabla ampliada
Zr,40.jpg
Blanco grisáceo
Información general
Nombre, símbolo, número Circonio, Zr, 40
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 4, 5, d
Masa atómica 91,224  u
Configuración electrónica [Kr36] 4 d2 5 s2
Dureza Mohs 6
Electrones por nivel 2, 8, 18, 10, 2 ( imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 155  pm
Electronegatividad 1,33 ( Pauling)
Radio atómico (calc) 206  pm ( Radio de Bohr)
Radio covalente 148  pm
Estado(s) de oxidación 4 (anfótero)
1.ª Energía de ionización 640,1  kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1270 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 2218 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 3313 kJ/mol
5.ª Energía de ionización 7752 kJ/mol
6.ª Energía de ionización 9500 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 8570  kg/m3
Punto de fusión 2128 K (1855 °C)
Punto de ebullición 4682 K (4409 °C)
Entalpía de vaporización 58,2  kJ/mol
Entalpía de fusión 16,9  kJ/mol
Presión de vapor 0,00168 Pa a 2125 K
Varios
Estructura cristalina Hexagonal
N° CAS 7440-67-7
Calor específico 0,27  J/( K· kg)
Conductividad eléctrica 2,36·106  S/ m
Conductividad térmica 22,7  W/(K·m)
Velocidad del sonido 3800  m/s a 293,15  K (20  °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del circonio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
88Zr Sintético 83,4 d ε 88Y
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
[ editar datos en Wikidata]

El circonio o zirconio[2]

Es un metal de transición brillante, de color blanco grisáceo, duro, resistente a la corrosión, de apariencia similar al acero. Los minerales más importantes en los que se encuentra son el circón (ZrSiO4) y la badeleyita (ZrO2), aunque debido al gran parecido entre el circonio y el hafnio (no hay otros elementos que se parezcan tanto entre sí) realmente estos minerales son mezclas de los dos; los procesos geológicos no han sido capaces de separarlos. Se utiliza sobre todo en reactores nucleares (por su baja sección de captura de neutrones). También se emplea como refractario y opacificador, y en pequeñas cantidades como agente de aleación por su fuerte resistencia a la corrosión.

Historia

Circonio puro.

El circonio (del persa zargun, que significa «color dorado») fue descubierto en 1789 por Martin Heinrich Klaproth a partir del circón (Zr [SiO4]) piedra preciosa conocida desde la antigüedad. En 1824 Jons Jakov Berzelius lo aisló en estado impuro; hasta 1914 no se preparó el metal puro.

En algunas escrituras bíblicas se menciona el mineral circón, que contiene circonio, o alguna de las variaciones de dicho mineral (jargón, jacinto, etc.) No se conocía que el mineral contenía un nuevo elemento hasta que Klaproth analizó un jargón procedente de Ceilán, en el océano Índico, denominando al nuevo elemento como circonia. Berzelius lo aisló impuro por la reducción de fluoruro de potasio y circonio, K2ZrF6 con potasio, para lo cual calentó una mezcla de fluoruro de potasio y circonio y potasio en un tubo de hierro. Después tratado con agua, secado y calentamiento prolongado en ácido clorhídrico diluido obtuvo un polvo semejante a negro de carbón.[3]

Sin embargo, hasta 1924 no se determinará, la correcta masa atómica, ya que se desconocía que el circonio natural siempre contiene pequeñas cantidades de hafnio. Sin esta información, las mediciones de la masa atómica siempre fueron un algo elevadas.[4]

La primera aplicación práctica de circonio se utiliza como flash en fotografía.

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