40	CIRCONIO	Zr
	1s22s2p63s2p6d104s2p6d25s2

DESCUBRIMIENTO

Año	Descubridor	Nacionalidad
1.789	Martin H. Klaproth	Alemania

El elemento se descubrió en 1.789 por el químico alemán Martin Heinrich Klaproth y aislado de forma impura en 1.824 por el químico sueco Jöns Jacob Berzelius. En 1.925 A.E.van Arkel y J.H. de Boer lo prepararon en estado puro.

ABUNDANCIA Y ESTADO NATURAL

No se encuentra libre en la naturaleza sino en minerales como la badeleyita (ZrO₂ ) y el circón (ZrSiO₄), que también contienen hafnio. Figura el 18º entre los elementos más abundantes de la corteza terrestre. Australia, con un 70% de la producción mundial, al antigua URSS y Brasil son los principales productores.

PROPIEDADES

En estado puro el circonio existe en dos formas, una cristalina, blanda, de color blanco metálico, dúctil y otra amorfa que tiene el aspecto de un polvo azul oscuro. Ambas formas son insolubles en el agua, ligeramente solubles en el alcohol y completamente solubles en ácido fluorhídrico.

Estructura:Empaquetamiento hexagonal compacto

Es bastante resistente a la acción del resto de los ácidos y de las bases. En el aire, a 500°C, arde con una luz muy brillante. El circonio metálico en caliente forma hidruros con el hidrógeno y se combina directamente con los halógenos, el azufre, el nitrógeno, el carbono y el boro.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica:	91,224 uma
Punto de Fusión:	1852±2 °C
Punto de Ebullición:	4377 °C
Densidad:	6,5100 g/cm³
Potencial Estándar de Electrodo:	- 1,55v Zr4+ | Zr
Conductividad Térmica:	22,70 J/m s °C
Conductividad Eléctrica:	25,0 (mOhm.cm)-1
Calor Específico:	275,88 J/kg °K
Calor de Fusión:	23,0 kJ/mol
Calor de Vaporización:	582,0 kJ/mol
Calor de Atomización:	609,0 kJ/mol de átomos
Estados de Oxidación:	+1, +2, +3 , +4
1ª Energía de Ionización:	660 kJ/mol
2ª Energía de Ionización:	1266,8 kJ/mol
3ª Energía de Ionización:	2218,2 kJ/mol
1ª Afinidad Electrónica:	41,1 kJ/mol
Radio Atómico:	1,6 Å
Radio Covalente:	1,45 Å
Radio Iónico:	Zr+4 = 0,80 Å
Volumen Atómico:	14,1 cm³/mol
Polarizabilidad:	17,9 ų
Electronegatividad (Pauling):	1,33

Resumen de Reactividad

	Con aire:	Suave; con calor —> Zr2O3
	Con H2O:	No reacciona
	Con HCl 6M:	No reacciona
	Con HNO3 15M:	Se vuelve pasivo
	Con NaOH 6M:	No reacciona

PREPARACION

Se prepara calentando F₆ZrK₂ con aluminio, sodio o potasio. También se obtiene fundiendo el circón, previamente enriquecido, con carbón a 1200ºC para obtener un carburo que es sometido a cloración en la que se forma una mezcla de cloruros de circonio, hafnio y silicio. Una vez separado, el ZrCl₄ se reduce con magnesio obteniéndose el metal. La preparación de lingotes comerciales exige la purificación del circonio obtenido por técnicas de refundido en horno eléctrico y en ausencia de aire.

APLICACIONES

Se usa en la fabricación de acero, porcelana, ciertas aleaciones no ferrosas, y refractores. Se usa también en los tubos de vacío para eliminar rastros de gases porque combina fácilmente con el oxígeno, hidrógeno, y nitrógeno en temperaturas altas. El circonio se utiliza en los cambiadores de calor, válvulas, en la fabricación de filamentos para flashes y equipos sujetos a la corrosión por ácidos. Aleaciones especiales del metal , que contienen 1,5% de estaño, se usan en reactores nucleares como revestimiento de los combustibles y como material estructural. Algunos de sus compuestos se utilizan como pigmento y también como abrasivos.

ISOTOPOS

Z	Nombre del Núclido	Vida Media	Spin	Abundancia (%)	Masa Atómica (uma)
40	Circonio-86	16,5 horas	0	0,00	86
40	Circonio-88	83,4 dias	0	0,00	88
40	Circonio-89	3,27 dias	9/2	0,00	89
40	Circonio-90	Estable	0	51,46	89,9043
40	Circonio-91	Estable	5/2	11,23	90,9053
40	Circonio-92	Estable	0	17,11	91,9046
40	Circonio-93	1,53 millones de años	5/2	0,00	92,9057
40	Circonio-94	Estable	0	17,38	93,9063
40	Circonio-95	64,02 dias	5/2	0,00	94,9077
40	Circonio-96	Estable	0	2,8	95,9083
40	Circonio-97	16,9 horas	1/2	0,00	97

Volver a SP2002

Orbitales

Familias

Contacto con el Autor