O zircônio é um elemento químico do grupo 4 (metais de transição) que pertence ao quinto período da tabela periódica.
O zircônio (Zr) é usado para fabricar os revestimentos das barras de combustível de reatores nucleares resfriados a água.
O Zr é produzido em escala bem menor que o titânio (Ti). O Zr é ainda mais resistente à corrosão que o Ti, sendo usado em equipamentos de indústrias químicas. Seu uso mais importante é na fabricação do revestimento para o combustível UO2, de reatores nucleares resfriados a água. Dura resistência a corrosão, elevado ponto de fusão (1857°C) e baixa absorção de nêutrons, são propriedades que o tornam mais adequado para tal aplicação (dos elementos metálicos, somente o Berílio (Be) e o Magnésio (Mg) apresentam seção transversal de absorção de nêutrons menor que o Zr; mas são inadequados como material de revestimento protetor, pois o Be é quebradiço e o Mg facilmente sofre corrosão).
O Zr também é usado na fabricação de ligas com aço, e uma liga Zr/Nb é um importante supercondutor. A absorção muito grande de nêutrons térmicos por parte do Háfnio (Hf) encontra o uso prático. O Hf é usado em barras de controle para regular nível de nêutrons livres nos reatores nucleares usados em submarinos.
Estado de oxidação
O estado de oxidação (+IV) é o mais comum e estável para o zircônio.
No estado de oxidação (+IV) esse elemento apresenta configuração d0, se elétrons desemparelhados: assim seus compostos são tipicamente brancos ou incolores.
Tamanho
Os raios covalentes do Zr são quase idêntico ao Hf. O decréscimo global de tamanho ao longo dos 14 elementos lantanídeos é denominado contração lantanídica. O decréscimo de tamanho causado pela contração lantanídica cancela o esperado aumento do Zr para o Hf. Como o tamanho dos átomos de Hf e Lantânio (La) e suas estruturas eletrônicas de valência semelhantes, suas propriedades químicas são quase idênticas. Assim, a separação desses dois elementos é muito difícil.
Reatividade e passivação
O metal maciço é pouco reativo ou passivo, a temperatura baixa ou moderada. Isso se deve a uma pequena película de óxido que se forma sobre sua superfície, dificultando um posterior ataque.
O Zr se dissolve em H2SO4 concentrado a quente e em água régia. O melhor solvente é Hf, por que formam hexafluoro complexos.
Zr + 6HF → H2[ZrF6] + 2H2
A cerca de 450 °C o zircônio começa a reagir com muitas substâncias. A temperaturas superiores a 600°C se tornam altamente reativo. Nessas condições forma óxidos ZrO2, haletos ZrX4, nitretos intersticiais ZrN e carbetos intersticiais ZrC, por combinação. Da mesma forma que os elementos do grupo do escândio, o pulverizado absorve H2. A quantidade absorvida depende da temperatura e da pressão,sendo MH2 a composição limite desses compostos intersticiais. Esses hidretos intersticiais são estáveis ao ar e reagem com água. Esse comportamento difere daquele encontrado nos hidretos iônicos do grupo do escândio e dos elementos do bloco s.