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Dados básicos / Elementos adjacentes |
↑Topo
• Fim↓ |
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| Número atômico |
40 |
| Peso atômico |
91,224 |
| Elétrons |
[Kr]5s24d2 |
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O nome provavelmente tem origem no persa zargun (parecido com
ouro), devido ao aspecto do mineral zirconita. Em 1789, o químico
alemão Martin Heinrich Klaproth verificou que a zirconita continha um novo elemento. Em 1824,
Jöns Jakob Berzelius (químico sueco) isolou o metal na forma impura
através do aquecimento do
fluoreto com potássio.
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Alguns tipos de estrelas contêm zircônio em abundância e sua
presença foi verificada também no sol e em alguns meteoritos. Rochas
lunares têm alto teor de óxido de zircônio, ao contrário das rochas
terrestres.
A zirconita (silicato de zircônio) é o principal mineral. Ocorre
também em outras 30 espécies minerais, como badeleíta (óxido de
zircônio).
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Comercialmente é obtido pela redução do cloreto com magnésio e por
outros meios. Exemplo: da badeleíta o óxido reage com cloro e carbono para formar o
tetracloreto: ZrO2 + 2Cl2 + 2C (900°C) → ZrCl4 + 2CO.
O tetracloreto passa por destilação para remover impurezas. E a
redução com Mg: ZrCl4 + 2Mg (1100°C) → 2MgCl2 +
Zr.
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É um metal branco cinzento que, se pulverizado, entra em ignição no
ar, de forma espontânea em altas temperaturas. Na forma de bloco, a
ignição é difícil.
O háfnio está invariavelmente associado aos minerais de zircônio e
a separação é difícil. O zircônio comercial pode ter até 3% de
háfnio.
Apresenta elevada resistência à corrosão de muitos ácidos e
álcalis, da água do mar e de outros agentes.
Ligado com zinco, torna-se magnético em temperaturas abaixo de 35 K. Os compostos são de baixa toxidade.
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| Grandeza |
Valor |
Unidade |
| Massa específica do sólido |
6511 |
kg/m3 |
| Ponto de fusão |
1855 |
°C |
| Calor de fusão |
21 |
kJ/mol |
| Ponto de ebulição |
4409 |
°C |
| Calor de vaporização |
580 |
kJ/mol |
| Eletronegatividade |
1,33 |
Pauling |
| Estados de oxidação |
+4 |
- |
| Resistividade elétrica |
42 |
10-8 Ω
m |
| Condutividade térmica |
22,7 |
W/(m°C) |
| Calor específico |
278 |
J/(kg°C) |
| Coeficiente de expansão térmica |
0,57 |
10-5 (1/°C) |
| Coeficiente de Poisson |
0,34 |
- |
| Módulo de elasticidade |
68 |
GPa |
| Velocidade do som |
3800 |
m/s |
| Estrutura cristalina |
hexagonal |
- |
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Compostos e/ou
reações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
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Reação com oxigênio
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Zr + O2 →
ZrO2. |
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Reação com água
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Não ocorre em condições usuais. |
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Reação halogênios
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Zr + 2F2 → ZrF4 |
Zr + 2Cl2 → ZrCl4 |
Zr + 2Br2 → ZrBr4 |
Zr + 2I2 → ZrI4. |
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Reação com ácidos
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Pouco reage com a maioria dos ácidos, com
exceção do fluorídrico. |
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Reação com bases
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Não ocorre, mesmo se aquecido. |
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Aplicações - alguns exemplos |
↑Topo
• Fim↓ |
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•
Com nióbio, é supercondutor em baixas temperaturas e, por isso, usado
em ímãs supercondutores.
•
É usado na indústria química como anticorrosivo, para remover
oxigênio de válvulas eletrônicas, em ligas de aço, em lâmpadas de
flash, em explosivos, etc.
• Nitreto de zircônio (ZrN) tem sido usado em substituição ao
nitreto de titânio no revestimento de brocas.
•
O óxido impuro é empregado como refratário na indústria de cerâmica
e vidro e em cadinhos de laboratório.
• Zircônio tem uma baixa absorção de nêutrons e, por isso, é usado
em reatores nucleares, no revestimento do combustível por exemplo. Essa aplicação representa a maior parte do uso comercial do zircônio
metálico.
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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A
tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.
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| Simb |
%
natural |
Massa |
Meia
vida |
Decaimento
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| 86Zr |
0 |
85,9165 |
16,5 h |
CE p/ 86Y |
| 87Zr |
0 |
86,9148 |
1,73 h |
CE p/ 87Y |
| 88Zr |
0 |
87,9102 |
83,4 d |
CE p/ 88Y |
| 89Zr |
0 |
88,9089 |
3,27 d |
CE p/ 89Y |
| 90Zr |
51,45 |
89,9047 |
Estável |
- |
| 91Zr |
11,22 |
90,9056 |
Estável |
- |
| 92Zr |
17,15 |
91,9050 |
Estável |
- |
| 93Zr |
0 |
92,9065 |
1,5 106 a |
β- p/
93Nb |
| 94Zr |
17,38 |
93,9063 |
Estável |
- |
| 95Zr |
0 |
94,9080 |
64,02 d |
β- p/
95Nb |
| 96Zr |
2,80 |
95,9083 |
3,9 1019 a |
β-β-
p/ 96Mo |
| 97Zr |
0 |
96,9110 |
16,8 h |
β- p/
97Nb |
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