Frumefni · yfirlitssíða

72Hf

Hafnín

Hafnín er frumefni með sætistölu 72 og táknið Hf. Það er í lotu 6, flokki 4 og d-blokk. Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Rafeindaskipanin er [Xe] 4f14 5d2 6s2.

Sætistala72

Staðlaður atómmassi178.486(6)

Flokkur4

Lota6

Blokkd

Rafeindaskipan[Xe] 4f14 5d2 6s2

Rafeindabygging

Hvað stýrir efnafræðilegri hegðun

Í hliðarmálmum liggja s- og d-rafeindir tiltölulega nærri hvor annarri í orku. Það gerir mörg oxunarástand og fjölbreytt tengi, komplexa og efniseiginleika mögulega.

Rafeindaskipan þessa atóms er [Xe] 4f14 5d2 6s2. Fjöldi og orka gildisrafeinda hafa áhrif á hvernig atómið tengist og hvaða jóna- eða samgildu byggingar það getur myndað.

Efnaform

Efnasambönd, jónir og efni

Hafnín kemur fyrir sem málmur og í málmblöndum og einnig í oxíðum, halíðum og komplexum. Mörg oxunarástand eru möguleg vegna þess að s- og d-rafeindir liggja tiltölulega nærri í orku.

Eðlishegðun

Ástand og fasabreytingar

Við stofuhita er viðmiðunarástandið fast efni. Skráður eðlismassi er 13.31 g/cm³. Bræðslumarkið er 2 504 K (2 231 °C). Suðumarkið er 4 876 K (4 603 °C). Þrýstingur, hreinleiki og kristalgerð geta haft áhrif á mælda eðliseiginleika.

Tilvist og notkun

Hvar frumefnið finnst og hvernig það er notað

Í reynd tengist hafnín sérstaklega eftirfarandi sviðum: stýring kjarnakljúfa, örrafeindatækni og málmblöndur.

Í reynd

Áþreifanleg notkun

Stýring kjarnakljúfa

Hafnín eða samsætur þess geta verið notaðar í kjarnatækni vegna kjarnaeiginleika þeirra. Nákvæmt hlutverk fer eftir samsætu og efnaformi.

Örrafeindatækni

Hafnín kemur við sögu í rafeindatækni þegar rafleiðni, hálfleiðarahegðun, ljósfræðilegt svar eða efnafræðilegur stöðugleiki þess nýtist.

Málmblöndur

Hafnín er notað í málmblöndum þegar breyta þarf styrk, tæringarþoli, bræðsluhegðun eða eiginleikum við hátt hitastig.

Staða í lotukerfinu

Hvað nágrannarnir segja okkur

Hafnín er í lotu 6 og flokki 4. Raunverulegir nágrannar hjálpa til við að bera saman atómstærð, jónunarorku, rafeindaskipan og tengimynstur innan lotukerfisins. Í þessu nágrenni sjást til dæmis Yttrín, Sirkon, Níóbín, Tantal.

Viðmiðunargildi

Eðlis- og atómeiginleikar

Flokkunhliðarmálmur

Ástandsform við stofuhitafast efni

Rafeindahvel2 · 8 · 18 · 32 · 10 · 2

Eðlismassi13.31 g/cm³

Bræðslumark2 504 K (2 231 °C)

Suðumark4 876 K (4 603 °C)

Rafdrægni samkvæmt Pauling1.3

Fyrsta jónunarorka658.5 kJ/mol

Rafeindasækni17.18 kJ/mol

Gildin lýsa frumefninu eða hlutlausri frumeind þegar það á við. Eðlisgildi geta ráðist af allotrópi, þrýstingi og mæliaðstæðum.

Saga

Uppgötvun og auðkenning

Uppgötvun hafnín er tengd við Dirk Coster. Að greina nýtt frumefni, einangra hreint sýni og síðar staðfesta stöðu þess með sætistölu 72 gerðist ekki alltaf á sama tíma.

Samsætur og atómmassi

Hvernig samsætusamsetning hefur áhrif á tölurnar

Staðlaður atómmassi er 178.486(6). Hann er vegið meðaltal samsætusamsetningar náttúrulegs efnis á jörðinni, ekki massi einnar tiltekinnar frumeindar.

Hafnín hefur að minnsta kosti eina stöðuga samsætu. Samsætur hafa sama fjölda róteinda en mismunandi fjölda nifteinda og eru því sama frumefni með mismunandi atómmassa.

Öryggi

Meðhöndlun og útsetning

Öryggi fer eftir efnaformi, skammti og leið útsetningar. Hreint frumefni, jónir og efnasambönd geta haft mjög ólík áhrif á líkama og umhverfi og því þarf að skoða öryggisupplýsingar þess efnis sem raunverulega er notað.