Masse moyenne d’un atome en unités de masse atomique (1 u vaut 1/12 de la masse d’un atome de carbone 12). Tient compte du mélange naturel des isotopes de l’élément.
Numéro de la colonne verticale, de 1 à 18 selon la numérotation de l’IUPAC. Les éléments d’un même groupe ont la même couche externe, donc des propriétés proches.
Numéro de la ligne horizontale. Il est en général égal au nombre de couches électroniques de l’atome ; le palladium fait exception, avec quatre couches en période 5.
Sous-couche (s, p, d ou f) qui reçoit les derniers électrons dans l’ordre habituel de remplissage ; elle partage le tableau en quatre blocs. Certains atomes font exception : le lanthane ouvre le bloc f mais n’a aucun électron f.
[Kr] 5s² 4d²
Répartition des électrons dans les sous-couches. Les crochets désignent le gaz noble précédent, l’exposant le nombre d’électrons dans une sous-couche.
2, 8, 18, 10, 2
Nombre d’électrons sur chaque couche, du noyau vers l’extérieur.
1 855 °C (2 128 K)
Température à laquelle le solide devient liquide à pression normale. L’hélium, le carbone et l’arsenic ne fondent pas à pression normale : l’hélium demande environ 25 atm, le carbone et l’arsenic passent directement à l’état de vapeur.
4 409 °C (4 682 K)
Température à laquelle le liquide bout à pression normale. Pour le carbone et l’arsenic, température à laquelle le solide se sublime.
6,52 g/cm³
Masse d’un centimètre cube de la substance. Pour les gaz, à 0 °C et à pression normale.
1,33 Pauling
Capacité d’un atome à attirer les électrons dans une liaison chimique. Sur l’échelle de Pauling, elle va de 0,79 pour le césium à 3,98 pour le fluor.
6,634 eV
Énergie nécessaire pour arracher à un atome son électron le moins lié. Plus elle est faible, plus l’élément cède facilement un électron, ce qui est typique des métaux.
0,433 eV
Énergie libérée quand un atome neutre capte un électron. Elle est la plus élevée pour les halogènes. Les gaz nobles, l’azote et certains métaux ne forment pas d’ion négatif stable.
175 pm
Moitié de la longueur d’une liaison covalente simple entre deux atomes de l’élément. Il donne la taille de l’atome dans une molécule ou un cristal : 76 pm pour le carbone, 132 pm pour le fer.
+4
Charges que l’atome aurait dans ses composés si toutes ses liaisons étaient ioniques. Les principales sont indiquées.
Le zirconium (Zr) est un élément chimique de numéro atomique 40. Il se trouve dans le groupe 4 et la période 5 du tableau périodique, dans le bloc d. C’est un métal de transition. État à température ambiante : solide. Sa masse atomique standard est de 91,222.
Origine du nom
L’élément doit son nom au zircon, une pierre précieuse connue depuis l’Antiquité, dont le nom remonte à zargun, « couleur d’or ». En 1789, Martin Heinrich Klaproth analysa un zircon et y trouva l’oxyde d’un nouvel élément. Jöns Jacob Berzelius obtint le métal impur en 1824, mais le zirconium pur ne fut préparé qu’en 1914.
Où trouve-t-on le zirconium ?
Le zirconium est extrait surtout du zircon, un silicate de zirconium. Ses minerais contiennent toujours aussi du hafnium, un élément si semblable qu’il est très difficile de les séparer.
À quoi sert le zirconium ?
Le zirconium absorbe très peu les neutrons et ne se corrode pas : environ 90 % du métal sert à faire les gaines qui contiennent le combustible à l’uranium des réacteurs nucléaires. Le dioxyde de zirconium résiste à des températures énormes et garnit fours et creusets, et le métal sert aux pompes et tuyauteries des usines chimiques. Le zircon et la zircone cubique de synthèse sont taillés en gemmes qui ressemblent au diamant.
Le saviez-vous ?
Le zirconium destiné aux réacteurs doit être presque entièrement débarrassé du hafnium, car celui-ci, contrairement au zirconium, absorbe fortement les neutrons.