The chemical element hafnium is classed as a transition metal . It was discovered in 1923 by Georg von Hevesy and Dirk Coster.
Data Zone
| Classification: | Hafnium is a transition metal |
| Color: | silvery |
| Atomic weight: | 178.,49 |
| State: | solid |
| Melting point: | 2230 oC, 2503 K |
| Boiling point: | 4600 oC, 4873 K |
| Electrons: | 72 |
| Protons: | 72 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 108 |
| Electron shells: | 2,8,18,32,10,2 |
| Electron configuration: | 4f14 5d2 6s2 |
| Density @ 20oC: | 13.,2 g/cm3 |
Show more, including: Heats, Energies, Oxidation,
Reactions, Compounds, Radii, Conductivities
| Atomic volume: | 13.6 cm3/mol |
| Structure: | hcp: hexagonal close pkd |
| Hardness: | 5.5 mohs |
| Specific heat capacity | 0.14 J g-1 K-1 |
| Heat of fusion | 27.2 kJ mol-1 |
| Heat of atomization | 621 kJ mol-1 |
| Heat of vaporization | 575.,0 kJ mol-1 |
| 1st ionization energy | 658.5 kJ mol-1 |
| 2nd ionization energy | 1440 kJ mol-1 |
| 3rd ionization energy | 2250 kJ mol-1 |
| Electron affinity | 178 kJ mol-1 |
| Minimum oxidation number | 0 |
| Min. common oxidation no. | 0 |
| Maximum oxidation number | 4 |
| Max. common oxidation no. | 4 |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.,3 |
| polariseerbaarheid volume | 16.,none |
| Oxide(s) | HfO2 |
| Hydride(s) | HfH2 |
| Chloride(s) | HfCl4 |
| Atomic radius | 155 pm |
| Ionic radius (1+ ion) | – |
| Ionic radius (2+ ion) | – |
| Ionic radius (3+ ion) | – |
| Ionic radius (1- ion) | – |
| Ionic radius (2- ion) | – |
| Ionic radius (3- ion) | – |
| Thermal conductivity | 23.,2 W m-1 K-1 | elektrisch geleidingsvermogen | 3.4 x 106 S M-1 | invriezen/smeltpunt: | 2230 oC, 2503 K |
hafnium metaal is een zilverkleur. Het lijkt meestal nogal grijs vanwege de oxidelaag die het vormt in de lucht. Hafnium poeder, zonder de oxidelaag, kan spontaan ontbranden in de lucht. Afbeelding Ref., (1)
ontdekking van Hafnium
hafnium ‘ s bestaan werd oorspronkelijk voorspeld door de Russische chemicus Dmitri Mendelejev. In zijn boek “The Periodic Law of the Chemical Elements” uit 1869 voorspelde hij het bestaan van een element met vergelijkbare eigenschappen als, maar zwaarder dan titanium en zirkonium.in 1911 dacht Georges Urbain, de ontdekker van de zeldzame aarde lutetium, dat hij element 72 had ontdekt tijdens zijn spectrale analyse van zeldzame aarden. Hij noemde dit nieuwe element celtium, maar drie jaar later bleek het een mengsel van reeds ontdekte lanthaniden te zijn., (2)
in 1921 stelde Neils Bohr aan de Hongaarse chemicus Georg von Hevesy voor om het ontbrekende element in zirkoniumerts te zoeken. (3) volgens Bohr ‘ s kwantumtheorie van atoomstructuur zouden deze metalen vergelijkbare chemische eigenschappen hebben, dus was er een goede kans dat ze in dezelfde ertsen zouden worden gevonden.op advies van Bohr ontdekten Hevesy en de Nederlandse natuurkundige Dirk Coster hafnium in 1923 met behulp van röntgenspectroscopie om zirkoniumerts te analyseren. Anton Eduard van Arkel en Jan Hendrik de Boer ontdekten in 1925 een methode voor het produceren van hafnium met hoge zuiverheid., Hafnium tetraiodide (HfI4) wordt afgebroken op een witgloeiend wolfraamfilament waardoor een kristallen bar van puur hafnium ontstaat. Dit is bekend als het kristal bar proces.
het element werd hafnium genoemd naar de Latijnse naam ‘Hafnia’, wat Kopenhagen betekent, de stad waar het element werd ontdekt.
Hafnium wordt gebruikt in regelstaven voor kernreactoren in kernonderzeeërs
Wit hafnium (IV) oxide (hfo2). Hafnium oxide gebaseerde verbindingen worden geà ntroduceerd in silicium chips om kleinere, high performance processors met een verbeterde energie-efficiëntie te produceren.,
uiterlijk en kenmerken
schadelijke effecten:
Hafnium wordt als niet-toxisch beschouwd. In poedervorm is het pyrofoor (kan spontaan ontbranden).
kenmerken:
Hafnium is een glanzend, zilverachtig, nodulair metaal.
chemisch lijkt het op zirkonium.
indien aanwezig in verbindingen bestaat hafnium voornamelijk in oxidatietoestand IV.
Hafnium is bestand tegen corrosie door de vorming van een oxidefilm op blootgestelde oppervlakken.
Het wordt niet beïnvloed door alle zuren (behalve waterstoffluoride) en alle alkaliën.,
Hafnium reageert met de halogenen om tetrahaliden te vormen, en bij hoge temperaturen reageert het met koolstof, borium, stikstof, zuurstof, silicium en zwavel.
gebruik van Hafnium
Hafnium wordt gebruikt voor regelstaven voor kernreactoren vanwege zijn vermogen om neutronen te absorberen en zijn goede mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid. Dit staat in volledig contrast met zirkonium, dat weliswaar chemisch sterk lijkt op hafnium, maar zeer slecht neutronen absorbeert., Zirkonium wordt daarom gebruikt in de bekleding (buitenlaag) van splijtstofstaven waardoor het belangrijk is dat neutronen gemakkelijk kunnen reizen.
Hafnium wordt ook gebruikt in fotografische flitslampen, gloeilampen en in elektronische apparatuur als kathoden en condensatoren.
hafniumlegeringen met verscheidene andere metalen, zoals ijzer, niobium, tantaal en titaan.
hafnium-niobiumlegeringen zijn bijvoorbeeld hittebestendig en worden gebruikt in lucht-en ruimtevaarttoepassingen, zoals ruimteraketmotoren.,
Hafniumcarbide wordt gebruikt om hogetemperatuurovens / ovens te leiden vanwege zijn vuurvaste eigenschappen (het smelt niet bij hoge temperaturen).
hafniumverbindingen worden gebruikt in poortisolatoren in de 45 nm generatie van geïntegreerde schakelingen voor computers.
verbindingen op basis van Hafniumoxide worden geïntroduceerd in chips op basis van silicium om kleinere, energiezuiniger en performantere processoren te produceren(4).
abundantie en isotopen
abundantie aardkorst: 3,3 gewichtsdelen per miljoen, 0.,4 delen per miljoen door mol
abundantie zonnestelsel: 1 deel per miljard door gewicht, 0,01 delen per miljard door mol
kosten, zuiver: $ 120 per 100g
kosten, bulk: $ per 100g
bron: Hafnium wordt niet vrij gevonden in de natuur, maar wordt gevonden in de meeste zirkoniummineralen bij een concentratie van 1 tot 5%. Commercieel, hafnium wordt geproduceerd als een bijproduct van zirkonium raffinage. Dit wordt gedaan met behulp van het Kroll-proces, waarbij het tetrachloride wordt verminderd met magnesium of met natrium.,
- Photo by Deglr6328
- Per Enghag, Encyclopedia of the Elements: Technical Data – History – Processing – Applications, 2008, John Wiley &Sons, p527.Bob Weintraub, George de Hevesy (1885 1966) (pdf document).
- Aile Tamm, Atomic Layer Deposition Of High-Permittivity Insulators From Cyclopentadienyl-Based Precursors, 2010, Tartu University Press, p18.,
Cite this Page
kopieer en plak een van de volgende links:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html">Hafnium</a>
or
<a href="https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html">Hafnium Element Facts</a>
om deze pagina in een academisch document te citeren, gebruik dan de volgende MLA-compliant citation:
"Hafnium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html>.