Chemické a fyzikálne vlastnosti prvku Hafnium

Atómové číslo 72 alebo Hf

Obrázky chemických prvkov vo vysokom rozlíšení / Wikimedia Commons / CC BY 3.0

Hafnium je prvok, ktorý bol predpovedaný o Mendelejev (slávy periodickej tabuľky) predtým, ako bola skutočne objavená. Tu je zbierka zábavných a zaujímavých faktov o hafniu, ako aj štandardné atómové údaje pre prvok.

Fakty o prvku hafnia

Čerstvé, čisté hafnium je kov s jasným, strieborným leskom. Avšak, hafnium oxiduje vytvoriť krásny dúhový povrchový efekt.

Mendelejev predpovedal existenciu hafnia v správe, ktorú pripravil v roku 1869. Bol to jeden z dvoch nerádioaktívnych prvkov, o ktorých sa predpokladalo, že existujú, ale neboli overené. Nakoniec ho objavili v roku 1923 Georg von Hevesy a Dirk Coster pomocou röntgenového žiarenia spektroskopia na vzorke zirkónovej rudy. Názov prvku ctí mesto jeho objavu (Hafnia je starý názov pre Kodaň).

Ako sa dalo očakávať, hafnium sa v prírode nenachádza voľne. Namiesto toho vytvára zlúčeniny a zliatiny. Pretože tieto dva kovy majú podobný výskyt a vlastnosti, je mimoriadne ťažké oddeliť hafnium zirkónium . Väčšina hafniového kovu má určitý stupeň kontaminácie zirkónom. Hoci sa hafnium nachádza v rudách (hlavne zirkón a baddeleyit), nie je také reaktívne ako väčšina prechodných kovov.

Keď je hafnium práškované, zväčšený povrch zlepšuje jeho reaktivitu. Práškové hafnium sa ľahko vznieti a môže explodovať.

Hafnium sa používa ako legujúce činidlo pre železo, titán, niób a tantal. Nachádza sa v integrovaných obvodoch, vákuových trubiciach a žiarovkách. Hafnium sa používa v jadrových reaktoroch, hlavne ako jadrové riadiace tyče, pretože hafnium je výnimočne silný absorbér neutrónov. Toto je jeden významný rozdiel medzi hafniom a jeho sesterským prvkom zirkóniom - zirkónium je v podstate transparentné pre neutróny.

Hafnium vo svojej čistej forme nie je obzvlášť toxické, ale predstavuje zdravotné riziko, najmä pri vdýchnutí. So zlúčeninami hafnia by sa malo zaobchádzať opatrne, rovnako ako s akoukoľvek zlúčeninou prechodného kovu, pretože iónové formy môžu byť nebezpečné. Účinok zlúčenín hafnia na zvieratách sa testoval len v obmedzenom rozsahu. Všetko, čo je skutočne známe, je, že hafnium zvyčajne vykazuje a valencia zo 4.

Hafnium sa nachádza v drahokamoch zirkón a granát. Hafnium v ​​granáte možno použiť ako geochronometer, čo znamená, že ho možno použiť na datovanie metamorfných geologických udalostí.

Atómové údaje hafnia

Názov prvku: hafnium

Symbol hafnia: Hf

Atómové číslo: 72

Atómová hmotnosť: 178,49

Klasifikácia prvkov: Prechodový kov

Elektrónová konfigurácia: [Vozidlo] 4f¹⁴5d^dva6 s^dva

Objav: Dirk Coster a Georg von Hevesy 1923 (Dánsko)

Pôvod mena: Hafnia, latinský názov Kodane

Hustota (g/cc): 13.31 hod

Teplota topenia (K): 2503

Bod varu (K): 5470

Vzhľad: striebristý, tvárny kov

Atómový polomer (pm): 167

Atómový objem (cc/mol): 13.6

Kovalentný polomer (pm): 144

Iónový polomer: 78 (+4e)

Špecifické teplo (@20 °C J/g mol): 0,146

Teplo fúzie (kJ/mol): (25.1)

Teplo odparovania (kJ/mol): 575

Paulingovo záporné číslo: 1.3

Prvá ionizujúca energia (kJ/mol): 575,2

Oxidačné stavy: 4

Mriežková štruktúra: šesťuholníkový

Mriežková konštanta (Å): 3 200

Pomer C/A mriežky: 1 582

Hafnium Fast Fasts

Názov prvku: HafniumSymbol prvku: HfAtómové číslo: 72Vzhľad: Oceľovo šedý kovSkupina: Skupina 4 (prechodný kov)Obdobie: Obdobie 6Discovery: Dirk Coster a George de Hevesy (1922)

Zdroje

• Hevesy, G. Objav a vlastnosti hafnia . Chemical Reviews, roč. 2, č. 1, Americká chemická spoločnosť (ACS), apríl 1925, s. 1–41.
• Greenwood, N N a A Earnshaw. Chémia prvkov . Butterworth Heinemann, 1997, s. 971-975.
• Lee, O.Ivan. Mineralógia Hafnia . Chemical Reviews, roč. 5, č. 1, American Chemical Society (ACS), apríl 1928, s. 17–37.
• Schemel, JH. Manuál Astm o zirkóniu a hafniu . Philadelphia: Americká spoločnosť pre testovanie a materiály, 1977, s. 1-5.
• Weast, Robert C. CRC Príručka chémie a fyziky . Boca Raton, Fla: CRC Press, 1984, str. E110.