आवर्त सारणी › ज़िरकोनियम
ज़िरकोनियम (Zirconium) — Zr
संक्रमण धातु · समूह 4 · आवर्त 5
परमाणु, कक्षक और क्रिस्टल का 3D दृश्य खोलें →1. पहचान और वर्गीकरण
संक्षारण-रोधी धातु; तापीय न्यूट्रॉन अवशोषण कम होने से उपयोगी है।
- नाम और प्रतीक
- ज़िरकोनियम (Zirconium) · Zr
- परमाणु क्रमांक
- 40
- सापेक्ष परमाणु भार / द्रव्यमान संख्या
- 91.222 ± 0.003
- समूह · आवर्त · खंड
- 4 · 5 · d
- श्रेणी
- संक्रमण धातु
- कमरे के ताप के पास अवस्था
- ठोस
- स्थिर समस्थानिक
- कम-से-कम एक स्थिर समस्थानिक
- CAS संख्या
- 7440-67-7
वर्ग कोष्ठक [A] किसी चुने हुए समस्थानिक की पूर्णांक द्रव्यमान संख्या बताते हैं; वे औसत परमाणु भार नहीं हैं। किसी तत्व के अलग समस्थानिकों में न्यूट्रॉन अलग हो सकते हैं।
2. परमाणु संरचना और इलेक्ट्रॉन विन्यास
- प्रोटॉन · उदासीन परमाणु में इलेक्ट्रॉन
- 40 · 40
- संदर्भ समस्थानिक में न्यूट्रॉन
- 50 (90Zr)
- पूर्ण इलेक्ट्रॉन विन्यास
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d² 5s²- संक्षिप्त विन्यास
[Kr]5s² 4d²- कोशवार इलेक्ट्रॉन
- 2, 8, 18, 10, 2
- सूचीबद्ध ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
- +4
- विद्युतऋणात्मकता
- 1.33 (Pauling)
- प्रथम आयनन ऊर्जा
- 640.084 kJ/mol · 6.634 eV
- इलेक्ट्रॉन बंधुता
- 41.103 kJ/mol
- सहसंयोजक त्रिज्या
- 175 pm
- वान डर वाल्स त्रिज्या
- 186 pm
अति भारी तत्वों के विन्यास में सैद्धांतिक पूर्वानुमान शामिल हो सकते हैं। विभिन्न प्रकार की परमाणु त्रिज्याएँ एक-दूसरे के स्थान पर नहीं रखनी चाहिए।
3. भौतिक और तापीय गुण
- घनत्व
- 6.52 g/cm³
- गलनांक
- 2128 K · 1854.85 °C · 3370.73 °F
- क्वथनांक
- 4682 K · 4408.85 °C · 7967.93 °F
- क्रिस्टल संरचना
- HCP
- विशिष्ट ऊष्मा
- 0.278 J/(g·K)
- ऊष्मीय चालकता
- 22.6 W/(m·K)
- संलयन ऊष्मा
- 14 kJ/mol
- वाष्पन ऊष्मा
- 573 kJ/mol
- चुंबकीय व्यवहार
- Paramagnetic
- मोह्स कठोरता
- 5
- ध्वनि की चाल
- 3800 m/s
घनत्व और संरचना तापमान, दाब तथा अपररूप पर निर्भर हैं। 25°C कमरे के ताप का संदर्भ है, STP नहीं। “उपलब्ध नहीं” को शून्य न समझें।
4. रासायनिक व्यवहार और यौगिक
संक्षारण-रोधी धातु; तापीय न्यूट्रॉन अवशोषण कम होने से उपयोगी है।
प्रमुख यौगिक: ZrO / Zr₂O₃ (Oxide) · ZrClₙ (Chloride) · ZrFₙ (Fluoride)
अभिक्रियाओं का अंग्रेज़ी संदर्भ
Oxidation behavior depends on temperature, surface passivation and the chemical environment.
Direct reaction with water is element- and condition-dependent.
5. समस्थानिक
| समस्थानिक | स्थिति | प्राकृतिक प्रचुरता | अर्धायु |
|---|---|---|---|
| 90Zr | स्थिर | 51.45% | स्थिर |
| 91Zr | स्थिर | 11.22% | स्थिर |
| 92Zr | स्थिर | 17.15% | स्थिर |
| 94Zr | स्थिर | 17.38% | स्थिर |
| 96Zr | रेडियोधर्मी | 2.80% | 2.0E+19 Y |
अर्धायु की इकाइयाँ: s = सेकंड, m = मिनट, h = घंटे, d = दिन, Y = वर्ष। — का अर्थ शून्य नहीं, बल्कि यहाँ प्राकृतिक प्रचुरता का मान उपलब्ध नहीं है। सूची में चयनित मूल अवस्थाएँ हैं; मेटास्टेबल अवस्थाएँ अलग होती हैं।
6. खोज और प्राकृतिक उपलब्धता
- खोज का समय
- 1789 ई.
- खोज से संबद्ध वैज्ञानिक
- Martin Heinrich Klaproth
- स्थान
- Germany (Berlin)
- उत्पत्ति
- प्राकृतिक
- पर्पटी में सूचीबद्ध प्रचुरता
- उपलब्ध नहीं
खनिज और नामकरण का अंग्रेज़ी संदर्भ
Zircon (ZrSiO₄), Baddeleyite (ZrO₂)
Named from scientific/historical roots associated with Zirconium (Zr), discovered or characterized by Martin Heinrich Klaproth.
7. प्रमुख उपयोग
नाभिकीय ईंधन आवरण, रसायन संयंत्र और सिरेमिक यौगिक।
विभिन्न क्षेत्रों के विस्तृत अंग्रेज़ी विवरण
- everyday
- Nuclear fuel rod cladding (low neutron cross-section), cubic zirconia (CZ) diamond simulants, heat-resistant ceramic knives and dental crowns
- industry
- Used in transition metal processing, specialized alloys, and chemical manufacturing (Nuclear fuel rod cladding (low neutron cross-section), cubic zirconia (CZ) diamond simulants, heat-resistant ceramic knives and dental crowns).
- electronics
- Applied in electronic components, semiconductors, or functional coatings where Zirconium's electronic structure ([Kr] 4d² 5s²) provides target conductivity.
- medicine
- Diagnostic imaging, biomedical instrumentation, or pharmaceutical synthesis research.
- energy
- Utilized in power generation, battery materials, catalysts, or nuclear technology involving Zirconium.
- aerospace
- High-performance materials, structural alloys, or space instrumentation utilizing Zirconium.
- agriculture
- Soil geochemistry analysis, trace micronutrient research, or analytical environmental monitoring.
- science
- Spectroscopic standard, crystallography, and quantum chemistry studies of Period 5 d-block elements.
8. जैविक भूमिका और सुरक्षा
महीन चूर्ण ज्वलनशील; औद्योगिक धूल नियंत्रण आवश्यक।
मौलिक तत्व, उसके आयन, यौगिक और रेडियोसमस्थानिकों के स्वास्थ्य प्रभाव अलग हो सकते हैं। यह अध्ययन संदर्भ है; प्रयोगशाला में पदार्थ की सुरक्षा पत्रिका और प्रशिक्षित पर्यवेक्षण आवश्यक हैं।
जैविक भूमिका का अंग्रेज़ी संदर्भ
Classified as non-essential in human and biological systems.