Kemijske in fizikalne lastnosti elementa hafnija

Atomska številka 72 ali Hf

Slike kemičnih elementov v visoki ločljivosti / Wikimedia Commons / CC BY 3.0

Hafnij je element, ki ga je napovedal Mendelejev (slavnosti periodnega sistema), preden je bil dejansko odkrit. Tukaj je zbirka zabavnih in zanimivih dejstev o hafniju, pa tudi standardni atomski podatki za element.

Dejstva o elementu hafnija

Svež, čisti hafnij je kovina s svetlim, srebrnastim leskom. Vendar hafnij oksidira za ustvarjanje čudovitega površinskega učinka mavrične barve.

Mendelejev je napovedal obstoj hafnija v poročilu, ki ga je pripravil leta 1869. Bil je eden od dveh neradioaktivnih elementov, za katera se je domnevalo, da obstajata, vendar nista bila preverjena. Končno sta ga leta 1923 odkrila Georg von Hevesy in Dirk Coster z uporabo rentgenskih žarkov. spektroskopija na vzorcu cirkonijeve rude. Ime elementa je v čast mestu njegovega odkritja (Hafnia je staro ime za Kopenhagen).

Kot lahko pričakujete, hafnij v naravi ni prosti. Namesto tega tvori spojine in zlitine. Ker imata kovini podobno pojavljanje in lastnosti, je hafnij izjemno težko ločiti cirkonij . Večina kovin hafnija ima določeno stopnjo kontaminacije s cirkonijem. Čeprav hafnij najdemo v rudah (predvsem cirkonu in baddeleitu), ni tako reaktiven kot večina prehodnih kovin.

Ko je hafnij v prahu, povečana površina izboljša njegovo reaktivnost. Hafnij v prahu se zlahka vname in lahko eksplodira.

Hafnij se uporablja kot legirno sredstvo za železo, titan, niobij in tantal. Najdemo ga v integriranih vezjih, vakuumskih ceveh in žarnicah z žarilno nitko. Hafnij se uporablja v jedrskih reaktorjih, predvsem kot jedrske krmilne palice, ker je hafnij izjemno močan absorber nevtronov. To je pomembna razlika med hafnijem in njegovim sestrskim elementom cirkonijem - cirkonij je v bistvu prozoren za nevtrone.

Hafnij v svoji čisti obliki ni posebno toksičen, vendar predstavlja nevarnost za zdravje, zlasti pri vdihavanju. S spojinami hafnija je treba ravnati previdno, tako kot z vsemi spojinami prehodnih kovin, ker so ionske oblike lahko nevarne. O učinku hafnijevih spojin na živalih so bila opravljena le omejena testiranja. Vse, kar je resnično znano, je, da hafnij običajno kaže a valenca od 4.

Hafnij najdemo v dragih kamnih cirkonu in granatu. Hafnij v granatu se lahko uporablja kot geokronometer, kar pomeni, da se lahko uporablja za datiranje metamorfnih geoloških dogodkov.

Podatki o atomu hafnija

Ime elementa: Hafnij

Simbol hafnija: Hf

Atomsko število: 72

Atomska teža: 178,49

Razvrstitev elementov: Prehodna kovina

Elektronska konfiguracija: [Vozilo] 4f¹⁴5d^dva6s^dva

Odkritje: Dirk Coster in Georg von Hevesy 1923 (Danska)

Izvor imena: Hafnia, latinsko ime Kopenhagna

Gostota (g/cc): 13.31

Tališče (K): 2503

Vrelišče (K): 5470

Videz: srebrnkast, duktilen kovina

Atomski radij (pm): 167

Atomska prostornina (cc/mol): 13.6

Kovalentni polmer (pm): 144

Ionski polmer: 78 (+4e)

Specifična toplota (@20°C J/g mol): 0,146

Fuzijska toplota (kJ/mol): (25,1)

Toplota izparevanja (kJ/mol): 575

Paulingova številka negativnosti: 1.3

Prva ionizacijska energija (kJ/mol): 575.2

Stanja oksidacije: 4

Rešetkasta struktura: šestkoten

Konstanta mreže (Å): 3.200

Mrežno razmerje C/A: 1,582

Hafnijev hiter post

Ime elementa: HafnijSimbol elementa: HfAtomsko število: 72Videz: Jekleno siva kovinaskupina: Skupina 4 (prehodna kovina)Pika: Obdobje 6Odkritje: Dirk Coster in George de Hevesy (1922)

Viri

• Hevesy, G. Odkritje in lastnosti hafnija . Chemical Reviews, let. 2, št. 1, American Chemical Society (ACS), april 1925, str. 1–41.
• Greenwood, N N in A Earnshaw. Kemija elementov . Butterworth Heinemann, 1997, str. 971-975.
• Lee, O.Ivan. Mineralogija hafnija . Chemical Reviews, vol. 5, št. 1, American Chemical Society (ACS), april 1928, str. 17–37.
• Schemel, JH. Priročnik ASTM o cirkoniju in hafniju . Philadelphia: Ameriško združenje za testiranje in materiale, 1977, str. 1–5.
• West, Robert C. Crc Priročnik za kemijo in fiziko . Boca Raton, Fla: CRC Press, 1984, str. E110.