Hf
Гафний
| Группа | 4 | Температура плавления | 2233 ° С, 4051 ° F, 2506 К |
| Период | 6 | Точка кипения | 4600 ° С, 8312 ° F, 4873 К |
| Блокировать | d | Плотность (г см -3 ) | 13,3 |
| Атомный номер | 72 | Относительная атомная масса | 178,486 |
| Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 177 Hf, 178 Hf, 180 Hf |
| Электронная конфигурация | [Xe] 4f 1 4 5d 2 6s 2 | Количество CAS | 7440-58-6 |
Использование и свойства элемента Гафний
Объяснение изображения
Изображение основано на гражданском гербе города Копенгаген, который дает название элементу.
Внешность
Блестящий серебристый металл, устойчивый к коррозии, его можно втягивать в проволоку.
Использует
Гафний является хорошим поглотителем нейтронов и используется для изготовления стержней управления, таких как те, что используются на атомных подводных лодках. Он также имеет очень высокую температуру плавления и поэтому используется в горелках для плазменной сварки.Гафний был успешно сплавлен с несколькими металлами, включая железо, титан и ниобий. Оксид гафния используется в качестве электрического изолятора в микрочипах, а гафниевые катализаторы используются в реакциях полимеризации.
Биологическая роль
Гафний не имеет известной биологической роли и имеет низкую токсичность.
Природное изобилие
Большинство циркониевых руд содержат около 5% гафния. Металл можно получить восстановлением тетрахлорида гафния натрием или магнием.
История химического элемента Гафний
В 1911 году Жорж Урбен сообщил об открытии недостающего элемента под цирконием в периодической таблице Менделеева, но он ошибся и поиски продолжились. В конце концов, его обнаружили Джордж Шарль де Хевеши и Дирк Костер в Копенгагенском университете в 1923 году. Он был обнаружен в циркониевом минерале, норвежском цирконе, но оказалось очень трудно отделить его от циркония, и это объясняло, почему гафний остался неоткрытым. так долго.
Другие минералы циркония были теперь исследованы Хевеши, и в некоторых из них было обнаружено до пяти процентов гафния. (Это означало, что атомный вес циркония был неправильным, и для его определения необходимо было получить материал без гафния.)
Первый чистый образец самого гафния был изготовлен в 1925 году путем разложения тетраиодида гафния на горячей вольфрамовой проволоке.
Химические свойства
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | 2,23 | Ковалентный радиус (Å) | 1,64 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 1,351 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 1.3 |
| Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 658 5192- й 14473- й2248,14 чт 3215,865 чт -6 чт -7 чт -8 чт- |
Состояния окисления и изотопы Гафний
| Общие состояния окисления | 4 | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 174 Hf | 173,940 | 0,16 | 2,0 × 10 15 лет | ||
| 176 Hf | 175,941 | 5,26 | — | — | |
| 177 Hf | 176 943 | 18,6 | — | — | |
| 178 Hf | 177,944 | 27,28 | — | — | |
| 179 Hf | 178,946 | 13,62 | — | — | |
| 180 Hf | 179,947 | 35,08 | — | — |
Данные о давлении и температуре
| Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 144 | Модуль Юнга (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | Неизвестно | Объемный модуль (ГПа) | Неизвестно | |||||||
| Давление газа | ||||||||||
| Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
| 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
| Давление (Па) | ——1,35 х 10-119,81 х 10-91,63 х 10-69,69 х 10-50,002720,0437 | |||||||||
| — | — | — | — | — | 1,35 х 10-11 | 9,81 х 10-9 | 1,63 х 10-6 | 9,69 х 10-5 | 0,00272 | 0,0437 |