Kimyasal element · referans sayfası

72Hf

Hafniyum

Hafniyum, atom numarası 72 ve sembolü Hf olan kimyasal elementtir. Periyot 6, grup 4, d bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Elektron dizilimi [Xe] 4f14 5d2 6s2 biçimindedir.

Atom numarası72

Standart atom ağırlığı178.486(6)

Grup4

Periyot6

Blokd

Elektron dizilimi[Xe] 4f14 5d2 6s2

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Hafniyum, d-bloku elementleri arasındadır. d ve s elektronlarının yakın enerjileri birden çok yükseltgenme basamağına ve çok çeşitli koordinasyon bileşiklerine olanak verir.

[Xe] 4f14 5d2 6s2 dizilimi yükseltgenme basamağıyla birlikte düşünülmelidir; elektron kaybı d orbitallerinin doluluğunu değiştirerek renk, manyetizma, bağlanma ve tepkime özelliklerini etkileyebilir.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Hafniyum için önemli kimyasal biçimler metal ve alaşımlar, oksitler, halojenürler ve koordinasyon bileşikleridir. Birden fazla yükseltgenme basamağının mümkün olması kısmen s ve d elektronlarının yakın enerjilerinden kaynaklanır.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Verilen yoğunluk 13.31 g/cm³. Erime noktası 2 504 K (2 231 °C). Kaynama noktası 4 876 K (4 603 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Hafniyum nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Pratikte Hafniyum özellikle şu alanlarla ilişkilidir: Nükleer kontrol, Mikroelektronik ve Alaşımlar. Kullanımın ayrıntısı elementin kimyasal biçimine, saflığına ve gerekli özelliğe bağlıdır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Nükleer kontrol

Hafniyum, uygun izotop veya bileşik biçiminde nükleer tepkimeler, radyasyon, nötron davranışı ya da radyokimya ile ilgili özel uygulamalarda kullanılır.

Mikroelektronik

Hafniyum veya bileşikleri, elektrik iletimi, yarı iletkenlik, optik tepki ya da kararlı yüzey özelliklerinin gerekli olduğu elektronik malzemelerde kullanılır.

Alaşımlar

Hafniyum, alaşımın dayanımını, korozyon direncini, erime davranışını, manyetik özelliğini veya yüksek sıcaklık performansını değiştirmek için kullanılabilir.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Hafniyum, periyot 6 ve grup 4 içinde, d bloğunda yer alır ve geçiş metali olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmageçiş metali

Oda sıcaklığındaki hâlikatı

Elektron katmanları2 · 8 · 18 · 32 · 10 · 2

Yoğunluk13.31 g/cm³

Erime noktası2 504 K (2 231 °C)

Kaynama noktası4 876 K (4 603 °C)

Pauling elektronegatifliği1.3

Birinci iyonlaşma enerjisi658.5 kJ/mol

Elektron ilgisi17.18 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Hafniyum elementinin keşfi Dirk Coster ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı 178.486(6) değeridir. Bu sayı tek bir atomun kütlesini değil, doğal karasal maddede görülen tipik izotop bileşiminin ağırlıklı ortalamasını temsil eder.

Hafniyum en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Hafniyum ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.