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 |
| volum Polarizabilitate | 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 |
| conductivitate Electrică | 3.4 x 106 S m-1 |
| Congelare/punctul de Topire: | 2230 oC, 2503 K |
Hafniu metal este o culoare argintie. În mod normal, apare mai degrabă gri din cauza stratului de oxid pe care îl formează în aer. Pulberea de hafniu, fără stratul de oxid, se poate aprinde spontan în aer. Imagine Ref., (1)
descoperirea hafniului
existența hafniului a fost inițial prezisă de chimistul rus Dmitri Mendeleev. În cartea sa din 1869″ legea periodică a elementelor chimice ” el a prezis existența unui element cu proprietăți similare, dar mai greu decât titanul și zirconiul.în 1911, Georges Urbain, descoperitorul lutețiului de pământuri rare, a crezut că a descoperit elementul 72 în timpul analizei sale spectrale a pământurilor rare. El a numit acest nou element celțiu, dar trei ani mai târziu sa dovedit a fi un amestec de lantanide deja descoperite., (2)
în 1921, Neils Bohr a sugerat chimistului maghiar Georg von Hevesy să caute elementul lipsă din minereurile de zirconiu. (3) Conform teoriei cuantice a structurii atomice a lui Bohr, aceste metale ar avea proprietăți chimice similare, deci există șanse mari să se găsească în aceleași minereuri.în urma sfaturilor lui Bohr, Hevesy și fizicianul olandez Dirk Coster au descoperit hafniu în 1923 folosind spectroscopia cu raze x pentru a analiza minereurile de zirconiu. Anton Eduard van Arkel și Jan Hendrik De Boer au descoperit o metodă de producere a hafniului de înaltă puritate în 1925., Tetraiodura de hafniu (HfI4) este descompusă pe un filament alb de tungsten fierbinte, creând o bară de cristal de hafniu pur. Acest lucru este cunoscut sub numele de procesul de bare de cristal.
elementul a fost numit Hafnium după numele Latin „Hafnia”, care înseamnă Copenhaga, orașul în care a fost descoperit elementul.
structura de Cristal de carbură de hafniu (HfC)., Acesta este cel mai refractar (rezistent la căldură) compus cunoscut din oricare două elemente în raport 1:1.
Hafniu este folosit în reactor nuclear bare de control în submarine nucleare
Alb hafniu (IV) oxid (HfO2). Compușii pe bază de oxid de hafniu sunt introduși în cipurile de siliciu pentru a produce procesoare mai mici, de înaltă performanță, cu eficiență energetică îmbunătățită.,
aspect și caracteristici
efecte dăunătoare:
hafniul este considerat netoxic. Sub formă de pulbere este piroforic (se poate aprinde spontan).hafniul este un metal ductil lucios, argintiu. din punct de vedere chimic este similar cu zirconiul. când este prezent în compuși, hafniul există mai ales în starea de oxidare IV.
hafniul rezistă coroziunii datorită formării unei pelicule de oxid pe suprafețele expuse.
nu este afectat de toți acizii (în afară de fluorura de hidrogen) și de toate alcalinele., hafniul reacționează cu halogenii pentru a forma tetrahalide, iar la temperaturi ridicate reacționează cu carbon, bor, azot, oxigen, siliciu și sulf.hafniul este utilizat pentru tijele de control ale reactorului nuclear datorită capacității sale de a absorbi neutronii și a calităților sale bune de rezistență mecanică și la coroziune. Acest lucru este în contrast complet cu zirconiu, care, deși este chimic este foarte similar cu hafniu, este foarte slabă la neutroni de absorbție., Prin urmare, zirconiul este utilizat în placarea (stratul exterior) a barelor de combustibil prin care este important ca neutronii să poată călători cu ușurință. hafniul este, de asemenea, utilizat în becuri fotografice, filamente de becuri și în echipamente electronice ca catozi și condensatori.aliaje de hafniu cu mai multe alte metale, cum ar fi fier, niobiu, tantal și titan.aliajele hafniu-niobiu, de exemplu, sunt rezistente la căldură și sunt utilizate în aplicații aerospațiale, cum ar fi motoarele cu rachete spațiale.,carbura de hafniu este utilizată pentru a alinia cuptoarele / cuptoarele la temperaturi ridicate datorită proprietăților sale refractare (nu se topește la temperaturi ridicate).compușii pe bază de hafniu sunt utilizați în izolatoarele de poartă în generarea de circuite integrate de 45 nm pentru computere.compușii pe bază de oxid de hafniu sunt introduși în cipurile pe bază de siliciu pentru a produce procesoare mai mici, mai eficiente din punct de vedere energetic și mai performante(4).
abundență și izotopi
abundență crusta pământului: 3, 3 părți la milion în Greutate, 0.,4 părți per milion de moli
abundenta sistem solar: 1 parte per miliard de greutate, 0.01 părți per miliard de moli
Cost, pur: $120 per 100g
Cost, vrac: $ per 100g
Sursa: hafniul nu este găsit liber în natură, dar se găsește în majoritatea mineralelor de zirconiu la o concentrație cuprinsă între unu și cinci procente. Comercial, hafniul este produs ca produs secundar al rafinării zirconiului. Aceasta se face folosind procesul Kroll, reducând tetraclorura cu magneziu sau cu sodiu.,
- Fotografie de Deglr6328
- Pe Enghag, Enciclopedia de Elemente: Date Tehnice – Istorie – Prelucrare – Aplicații, 2008, John Wiley & Fii, p527.Bob Weintraub, George de Hevesy (1885 1966) (document pdf).
- Aile Tamm, Atomic Layer Deposition Of High-Permittivity Insulators From Cyclopentadienyl-Based Precursors, 2010, Tartu University Press, p18.,
Cite această Pagină
Pentru on-line de legătură, vă rugăm să copiați și inserați codul în una din următoarele:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html">Hafnium</a>
sau
<a href="https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html">Hafnium Element Facts</a>
Pentru a cita această pagină într-un mediu academic document, vă rugăm să folosiți următoarele MLA conforme citare:
"Hafnium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 17 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/hafnium.html>.