Zirconium (Zr)
De l'arabe zargum, couleur or
Le zirconium a été découvert par Martin Heinrich Klaproth (Allemagne) en 1789. Étymologie du nom: vient de l'arabe zargun signifiant couleur d'or. Le zirconium est un métal gris-blanc, brillant, résistant à la corrosion. Sur les surfaces exposées à l'air se forme un film protecteur d'oxyde.
Nombre Atomique |
40 |
Conductibilité thermique |
22,7 W m-1 K-1 |
Groupe |
4 |
Rayon atomique |
159 pm |
Période |
5 |
Configuration électronique |
[Kr] 4d2 5s2 |
Année de découverte |
1789 |
Électronégativité |
1,33 |
Masse Atomique |
91,224 |
Résistivité électrique (20 °C) |
42,1 μΩcm |
Nombre d’oxydation |
+4 |
État physique (20 °C) |
Solide blanc argenté |
Densité (g dm-3) |
6506 (293 K)
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Volume molaire (cm3 mol-1) |
14,02 (293 K)
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À l’état Naturel |
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Molécule courante |
ZrO2 |
Propriétés thermiques |
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Point de fusion |
1855 °C |
Enthalpie de fusion |
23 kJ mol-1 |
Point d'ébullition |
4409 °C |
Enthalpie d'évaporation |
566,7 kJ mol-1 |
Température critique |
8377 °C |
Chaleur d'atomisation |
607,47 kJ mol-1 |
Énergie d' ionisation et abondance |
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Énergie de 1er ionisation |
640,08 kJ mol-1 |
Abondance (air) |
- |
Énergie de 2ème ionisation |
1266,86 kJ mol-1 |
Abondance (croûte terrestre) |
100 ppm |
Énergie de 3ème ionisation |
2218,21 kJ mol-1 |
Abondance (océans) |
0,000026 ppm |
Potentiel(s) d'ionisation |
6,63; 13,13; 23 eV |
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Propriétés nucléaires |
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Isotope |
Masse atomique |
Abondance (%) |
Masse volumique à 20 °C |
90Zr 91Zr 92Zr 94Zr 96Zr |
89,904704 90,905645 91,905040 93,906316 95,908276 |
51,45 11,22 17,15 17,38 2,80 |
6,49 g/cm3 |
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Structure cristalline |
Hexagonale |
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a=323.21, c=514.77
P63/mmc |
Composé chimique
Fluorure |
ZrF4 |
Chlorure |
ZrCl2,ZrCl4 |
Bromures |
ZrBr3,ZrBr4 |
Iodure |
ZrI2,ZrI3,ZrI4 |
Hydride |
ZrH2 |
Oxydes |
ZrO2 |
Sulfate |
ZrS2 |
Sélénium |
ZrSe2 |
Tellure |
ZrTe2 |
Nitrate |
ZrN |
Minerais et usage
Le zirconium se trouve dans des minerais tels que le zircon et la baddeleyite. Le zirconium est utilisé dans des alliages tels que le zircalloy dont on se sert dans l'industrie nucléaire pour le faible pouvoir d'absorption des neutrons. La baddeleyite est utilisée dans les creusets de laboratoire. On l'emploie pour les pompes et valves à haute performance. Le zircon clair (ZrSiO4) est une pierre précieuse populaire. Le prix du zirconium pur à 99,5 %, en cylindres, est 126$ pour 100g.