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Circonio – Tabla periódica – Propiedades atómicas

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El circonio es un metal de transición fuerte, de color blanco grisáceo, brillante que se parece al hafnio y, en menor medida, al titanio. El circonio se utiliza principalmente como refractario y opacificante, aunque se utilizan pequeñas cantidades como agente de aleación por su fuerte resistencia a la corrosión. El circonio se usa ampliamente como revestimiento para combustibles de reactores nucleares. Las propiedades deseadas de estas aleaciones son una sección transversal de captura de neutrones baja y resistencia a la corrosión en condiciones normales de servicio.

Resumen

Elemento Circonio
Número atómico 40
Masa atómica [amu] 91,224
Masa atómica [pm] 175
Densidad en STP [g / cm3] 6,511
Numero de protones 40
Número de neutrones (isótopos típicos) 90; 91; 92; 94
Numero de electrones 40
Configuración electronica [Kr] 4d2 5s2
Estados de oxidación +4
Afinidad electrónica [kJ / mol] 41,1
Electronegatividad [escala de Pauling] 1,33
Primera energía de ionización [eV] 6,6339

Número atómico: protones, electrones y neutrones en Circonio

Número de protón - Número atómicoEl circonio  es un elemento químico con número atómico  40, lo  que significa que hay 40 protones en su núcleo. Número total de protones en el núcleo se llama el  número atómico  del átomo y se le da el  símbolo Z . La carga eléctrica total del núcleo es, por tanto, + Ze, donde e (carga elemental) es igual a  1,602 x 10-19  culombios .

El número total de  neutrones  en el núcleo de un átomo se llama el  número de neutrones  del átomo y se le da el  símbolo N . Número de neutrones más el número atómico es igual al número de masa atómica:  N + Z = A . La diferencia entre el número de neutrones y el número atómico se conoce como  exceso de neutrones : D = N – Z = A – 2Z.

Para los elementos estables, suele haber una variedad de isótopos estables. Los isótopos  son nucleidos que tienen el mismo número atómico y, por lo tanto, son el mismo elemento, pero difieren en el número de neutrones. Los números de masa de isótopos típicos de  circonio  son  90; 91; 92; 94.

Masa atómica de Circonio

La masa atómica del  circonio  es  91,224 u. 

La masa atómica es la masa de un átomo. La masa atómica o masa isotópica relativa se refiere a la masa de una sola partícula y, por lo tanto, está ligada a un determinado isótopo específico de un elemento. La masa atómica es transportada por el núcleo atómico, que ocupa sólo alrededor de 10-12  del volumen total del átomo o menos, pero contiene toda la carga positiva y al menos el 99,95% de la masa total del átomo. Tenga en cuenta que, cada  elemento  puede contener más  isótopos , por lo tanto, esta masa atómica resultante se calcula a partir de los isótopos naturales y su abundancia.

Radio atómico de Circonio

El radio atómico del átomo de  circonio  es  175 pm  (radio covalente).

Radio atómico de elementos químicos

Cabe señalar que los átomos carecen de un límite exterior bien definido. El radio atómico de un elemento químico es una medida de la distancia a la que se extiende la nube de electrones desde el núcleo. Sin embargo, esto supone que el átomo exhibe una forma esférica, que solo se obedece a los átomos en el vacío o en el espacio libre. Por lo tanto, existen varias definiciones no equivalentes de radio atómico.

Electrones y configuración electrónica

El número de electrones en un átomo eléctricamente neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo. Por lo tanto, el número de electrones en el átomo neutro de  circonio  es  40.  Cada electrón está influenciado por los campos eléctricos producidos por la carga nuclear positiva y los otros electrones negativos (Z – 1) en el átomo.

Dado que el número de electrones y su disposición son responsables del comportamiento químico de los átomos, el  número atómico  identifica los diversos elementos químicos. La configuración de estos electrones se deriva de los principios de la mecánica cuántica. El número de electrones en las capas de electrones de cada elemento, particularmente la capa de valencia más externa, es el factor principal para determinar su comportamiento de enlace químico. En la tabla periódica, los elementos se enumeran en orden de número atómico creciente Z.

La configuración electrónica del  circonio  es  [Kr] 4d2 5s2 .

Los posibles estados de oxidación son  +4 .

Densidad de Circonio

La densidad  del  circonio  es  6,511 g / cm 3 .

Las densidades típicas de varias sustancias se encuentran a presión atmosférica.

La densidad  se define como la  masa por unidad de volumen . Es una  propiedad intensiva , que se define matemáticamente como masa dividida por volumen:

ρ = m / V

Masas atómicas de elementos

Tabla periódica de elementos - masa atómica

Radios atómicos de elementos

Tabla periódica de elementos - radio atómico

Densidades de elementos

Tabla periódica de elementos - densidad

Zirconio-protones-neutrones-electrones-configuración

Zirconio-afinidad-electronegatividad-ionización

Afinidad electrónica – Circonio

La afinidad electrónica del  circonio  es  41,1 kJ / mol .

En química y física atómica, la  afinidad electrónica  de un átomo o molécula se define como:

el cambio de energía (en kJ / mol) de un átomo o molécula neutro (en la fase gaseosa) cuando se agrega un electrón al átomo para formar un ion negativo .

X + e   → X   + energía Afinidad = – ∆H

En otras palabras, se puede expresar como la probabilidad del átomo neutro  de ganar un electrón . Tenga en cuenta que las energías de ionización miden la tendencia de un átomo neutro a resistir la pérdida de electrones. Las afinidades electrónicas son más difíciles de medir que las energías de ionización.

Electronegatividad del Circonio

La electronegatividad del  circonio  es  1,33 .

La electronegatividad , símbolo χ, es una propiedad química que describe la tendencia de un átomo a atraer electrones hacia este átomo. Para este propósito, una  cantidad adimensional, la  escala de Pauling , símbolo χ, es la más utilizada.

La electronegatividad del circonio es: χ = 1,33

Primera energía de ionización del Circonio

La primera energía de ionización del circonio es  6,6339 eV .

La energía de ionización , también llamada  potencial de ionización , es la energía necesaria para  eliminar un electrón  del átomo neutro.

X + energía → X +  + e 

donde X es cualquier átomo o molécula capaz de ionizarse, X +  es ese átomo o molécula con un electrón eliminado (ion positivo) y e   es el electrón eliminado.

Un átomo de circonio, por ejemplo, requiere la siguiente energía de ionización para eliminar el electrón más externo.

Zr + IE → Zr +  + e         IE = 6,6339 eV

Electronegatividad de elementos

Tabla periódica de elementos - electronegatividad

Energía de ionización de los elementos

Tabla periódica de elementos - energía de ionización

Tabla periódica de circonio

Fuente: www.luciteria.com

Propiedades de otros elementos

Circonio - Comparación de propiedades atómicas

Tabla periódica en resolución 8K

Otras propiedades del Circonio