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Das Periodensystem der Elemente
für den Schulgebrauch
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Zirconium
91,224 u
40Zr
Nebengruppe IV b
(Titangruppe)
5. Periode
_______________
4. Gruppe (IUPAC 89)
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Elementart: Metall Oxidationsstufe(n): +4 (+2)
Schmelztemperatur: 1855 °C (2128 K) Elektronegativität: 1,4
Siedetemperatur: 4409 °C (4682 K) Atomradius: 159 pm
Dichte: 6,511 g/cm3 Erdkrustenhäufigkeit: 0,02 %
Anordnung der Elektronen
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f .. 6s 6p 6d ... 7s
2 2 6 2 6 10 2 6 2   2                  
Name Martin Heinrich Klaproth erhielt aus Ceylon (Sri Lanka) einen Halbedelstein namens Hyazinth zwecks Analyse. Der schwach gelbfarbene Stein konnte durch Erhitzen farblos gemacht werden. Betrüger nutzten diese Eigenschaft, um den Stein arglosen Käufern als "Diamant" anzudrehen. In entsprechenden Kreisen wurde der Stein als "Jargon" bezeichnet. Klaproth verstand wohl die französische Bezeichnung falsch und glaubte der Halbedelstein hieße "cirkon". Daher gab er dem in dem Stein neu gefundenen Element den Namen Zirconium.
Nach anderer Auffassung ist der Name abgeleitet von dem arabischen »zarqun« (= zinnoberrot) oder dem persischen "zargun" (= goldfarben bemalt).
Entdeckung
1789 trennte Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) das Oxid aus dem ceylonesischen Halbedelstein Hyazinth, einer Varietät des Minerals Zirkon, ab. 1824 wurde von Jöns Jakob Berzelius unreines Zirconium in Pulverform isoliert. Erst 1907 stellte Burger Zirconium mit einem Reinheitsgrad von 98,7% her. Frühere Zirconium-Präparate enthielten immer Anteile von Hafnium. Martin Heinrich Klaproth (1743-1817)
Martin Heinrich Klaproth
(1743-1817)
Eigenschaften Stahlglänzendes, weiches, biegsames Metall. Wird von Wasser, Salz-, Salpeter-, Schwefelsäure und Laugen auch in der Wärme nicht angegriffen; bei Raumtemperatur löslich in Flusssäure. In Pulverform verbrennt das Metall an der Luft zu ZrO2, in kompakter Form erfolgt dagegen nur beim Glühen eine oberflächliche Oxidation. Zirconium-Verbindungen sind meist weiß bzw. farblos.
Zirconium
Zirconium
Vorkommen Als Zirkon Zr[SiO4] und Baddeleyit (Zirkonerde) ZrO2; auch in Mineralien, die Seltenerdmetalle enthalten.
Herstellung Rein durch Zersetzung von Zirconiumtetraiodid ZrI4; technisch (unrein) durch Reduktion von ZrO2 mit Kohle.
Verwendung
Zirkalloy (Zr mit ca. 1,5% Zinn) als Umhüllung von Kernbrennstäben; Bestandteil von Höchstleistungslegierungen.
 
Zirconiumdioxid ZrO2 als hochfeuerfestes Material sowie z.B. in Lambda-Sonden von geregelten Abgaskatalysatoren.



Hochtemperaturbeständige Tiegel aus Zirkoniumdioxid.
Isotope 90Zr (51,45%), 91Zr (11,22%), 92Zr (17,15%), 94Zr (17,38%), 96Zr (2,80%)
Radioaktivität 96Zr
Halbwertszeit > 2,4 × 1019 Jahre
 
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Quellenangabe für diese Seite:
 chemie-master.de: Periodensystem für den Schulgebrauch, Online im Internet: 
 http://www.chemie-master.de/pse/pse.php?modul=Zr [Stand 23.11.2017] 
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