Grunnstoff · referanseark

72Hf

Hafnium

Hafnium (Hf) er grunnstoff 72, et overgangsmetalll i gruppe 4, periode 6 og d-blokken. Elektronkonfigurasjonen [Xe] 4f14 5d2 6s2 bidrar til å forklare binding og reaktivitet; referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff.

Atomnummer72

Standard atomvekt178.486(6)

Gruppe4

Periode6

Blokkd

Elektronkonfigurasjon[Xe] 4f14 5d2 6s2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

I overgangsmetallller ligger energiene for d- og s-elektroner nært. Det gjør flere oksidasjonstrinn, komplekse ioner, magnetiske egenskaper og katalytisk aktivitet mulige.

For havnium skall konfigurationen [Xe] 4f14 5d2 6s2 læses sammen med oksidasjonstrinnnet. Når elektroner fjernes eller deles, endres d-orbitalenes besættelse, hvilket kan påvirke farge, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oksidasjonstrinn er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger nært i energi; ligander kan påvirke farge, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 13.31 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 2 504 K (2 231 °C). Kokepunktet er oppgitt til 4 876 K (4 603 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor havnium finnes og brukes

I praksis møter man havnium blant annet i sammenhenger som reaktorkontrol, mikroelektronik og legeringer.

I praksis

Konkrete bruksområder

Reaktorkontrol

Hafnium spiller en rolle i reaktorkontrol. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Mikroelektronik

Hafnium spiller en rolle i mikroelektronik. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Legeringer

Hafnium spiller en rolle i legeringer. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Hafnium ligger i periode 6, gruppe 4 og d-blokken. Det viste nabolaget omfatter blant annet Yttrium, Zirconium, Niobium, Tantal. Sammenligning med disse grunnstoffene gjør det lettere å følge trender i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringovergangsmetalll

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 18 · 32 · 10 · 2

Tetthet13.31 g/cm³

Smeltepunkt2 504 K (2 231 °C)

Kokepunkt4 876 K (4 603 °C)

Pauling-elektronegativitet1.3

Første ioniseringsenergi658.5 kJ/mol

Elektronavfinitet17.18 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av havnium forbindes i denne historiske registreringen med Dirk Coster. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten er 178.486(6). Verdien beskriver den naturlige isotopsammensetning i jordisk materiale og er ikke massen til ett bestemt atom.

Hafnium har minst én stabil isotop. Isotoper har samme antalll protoner og er derfor samme grunnstoff, men de har ulikt antalll nøytroner og ulik atommasse.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Risikoen ved havnium avhenger av kjemisk form, dose og eksponeringsvei. Grunnstoffet, ionene og forbindelsene det danner kan ha svært ulike biologiske og miljømessige virkninger; sikkerhetsdata skall derfor vurderes for det konkrete stoffet.