Chemische en fysische eigenschappen van het element Hafnium

Atoomnummer 72 of Hf

Hoge resolutie afbeeldingen van chemische elementen / Wikimedia Commons / CC BY 3.0

Hafnium is een element dat werd voorspeld door Mendelejev (van periodieke bekendheid) voordat het daadwerkelijk werd ontdekt. Hier is een verzameling leuke en interessante feiten over hafnium, evenals standaard atoomgegevens voor het element.

Hafnium Element Feiten

Fris, puur hafnium is een metaal met een heldere, zilverachtige glans. Echter, hafnium oxideert om een ​​prachtig regenboogkleurig oppervlakte-effect te vormen.

Mendelejev voorspelde het bestaan ​​van hafnium in een rapport dat hij in 1869 opstelde. Het was een van de twee niet-radioactieve elementen waarvan werd aangenomen dat ze bestonden, maar die niet werden geverifieerd. Het werd uiteindelijk in 1923 ontdekt door Georg von Hevesy en Dirk Coster met behulp van röntgenfoto's spectroscopie op een monster van zirkoniumerts. De naam van het element eert de stad van zijn ontdekking (Hafnia is de oude naam voor Kopenhagen).

Zoals je zou verwachten, wordt hafnium niet vrij in de natuur gevonden. In plaats daarvan vormt het verbindingen en legeringen. Omdat de twee metalen hetzelfde voorkomen en dezelfde eigenschappen hebben, is hafnium uiterst moeilijk te scheiden zirkonium . Het meeste hafniummetaal heeft een zekere mate van zirkoniumverontreiniging. Hoewel hafnium wordt gevonden met ertsen (voornamelijk zirkoon en baddeleyiet), is het niet zo reactief als de meeste overgangsmetalen.

Wanneer hafnium wordt verpoederd, verbetert het grotere oppervlak de reactiviteit. Hafnium in poedervorm ontbrandt gemakkelijk en kan exploderen.

Hafnium wordt gebruikt als legeringsmiddel voor ijzer, titanium, niobium en tantaal. Het wordt gevonden in geïntegreerde schakelingen, vacuümbuizen en gloeilampen. Hafnium wordt gebruikt in kernreactoren, voornamelijk als nucleaire controlestaven, omdat hafnium een ​​uitzonderlijk krachtige neutronenabsorbeerder is. Dit is een significant verschil tussen hafnium en zijn zusterelement zirkonium - zirkonium is in wezen transparant voor neutronen.

Hafnium in zijn pure vorm is niet bijzonder giftig, maar vormt wel een gevaar voor de gezondheid, vooral bij inademing. Hafniumverbindingen moeten met zorg worden behandeld, net als elke overgangsmetaalverbinding, omdat de ionische vormen gevaarlijk kunnen zijn. Er is slechts beperkt getest op het effect van hafniumverbindingen bij dieren. Het enige dat echt bekend is, is dat hafnium meestal een vertoont valentie van 4.

Hafnium wordt gevonden in de edelstenen zirkoon en granaat. Hafnium in granaat kan worden gebruikt als een geochronometer, wat betekent dat het kan worden gebruikt om metamorfe geologische gebeurtenissen te dateren.

Hafnium-atoomgegevens

Elementnaam: Hafnium

Hafnium-symbool: Hf

Atoom nummer: 72

Atoomgewicht: 178,49

Elementclassificatie: Overgangsmetaal

Elektronen configuratie: [Voertuig] 4f¹⁴5d^twee6s^twee

Ontdekking: Dirk Coster en Georg von Hevesy 1923 (Denemarken)

Naam Oorsprong: Hafnia, de Latijnse naam van Kopenhagen

Dichtheid (g/cc): 13.31

Smeltpunt (K): 2503

Kookpunt (K): 5470

Uiterlijk: zilverachtig, ductiel metaal

Atoomstraal (pm): 167

Atoomvolume (cc/mol): 13.6

Covalente straal (pm): 144

Ionische straal: 78 (+4e)

Soortelijke warmte (@20°C J/g mol): 0,146

Fusiewarmte (kJ/mol): (25.1)

Verdampingswarmte (kJ/mol): 575

Pauling Negativiteit Nummer: 1.3

Eerste ioniserende energie (kJ/mol): 575,2

Oxidatie Staten: 4

Rasterstructuur: zeshoekig

Roosterconstante (Å): 3.200

Rooster C/A-verhouding: 1.582

Hafnium snel vasten

Elementnaam: HafniumElementsymbool: HfAtoomgetal: 72Uiterlijk: Staalgrijs metaalGroep: Groep 4 (Overgangsmetaal)Periode: Periode 6Ontdekking: Dirk Coster en George de Hevesy (1922)

bronnen

• Heves, G. De ontdekking en eigenschappen van Hafnium . Chemische beoordelingen, vol. 2, nee. 1, American Chemical Society (ACS), april 1925, blz. 1-41.
• Greenwood, N N, en A Earnshaw. Chemie van de elementen . Butterworth Heinemann, 1997, blz. 971-975.
• Lee, O.Ivan. De mineralogie van Hafnium . Chemische beoordelingen, vol. 5, nee. 1, American Chemical Society (ACS), april 1928, blz. 17-37.
• Schema, JH. Astm-handleiding over zirkonium en hafnium . Philadelphia: American Society for Testing and Materials, 1977, blz. 1-5.
• West, Robert C. Crc Handboek Scheikunde en Natuurkunde . Boca Raton, Florida: CRC Press, 1984, blz. E110.