铪 (Hf)

元素 72 · 过渡金属 · 178.49 u

72178.49
Hf
过渡金属
Hf

各电子层电子数: 2, 8, 18, 32, 10, 2

铪在化学性质上几乎是锆的“双胞胎”,但对中子的行为却截然相反——它会强烈吸收中子。正是这一差异决定了两者中哪一个会被用于控制棒。

氧化铪的出现让芯片制造商在二氧化硅绝缘性能不足时,仍能继续缩小晶体管尺寸。

原子序数
72
原子质量
178.49 u
电子排布
[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²
族·周期·区
4 · 6 · d

钛族

氧化态
+4
电负性
1.3 (Pauling)
熔点
2,233 °C
沸点
4,603 °C
密度
13.3 g/cm³
20°C下的状态
固体
外观
银白色有光泽金属
发现
Dirk Coster and George de Hevesy, 1923

用途

  • 核反应堆控制棒,尤其用于潜艇
  • 处理器中的高k栅极介质
  • 喷气发动机高温合金
  • 等离子切割电极

原子结构

铪的中性原子含有72个质子和72个电子。它最常见的同位素约含106个中子,由此得到质量数178。改变中子数会得到该元素的另一种同位素;改变质子数则会得到完全不同的元素。

这些电子由内向外依次填充各电子层:2, 8, 18, 32, 10, 2。写成轨道符号即为[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²。

3D electron orbitals

See where 's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.

在周期表中的位置

d区元素。多种稳定的氧化态使它们的化合物色彩丰富、具有催化能力,也赋予了它们成为工业主力金属的强度。

  • 正上方:
  • 正下方: 𬬻
  • 少一个质子:
  • 多一个质子:

发现与命名

铪由Dirk Coster and George de Hevesy于1923年发现。名称来源:以哈夫尼亚(Hafnia,哥本哈根的拉丁名称)命名。

继续探索

原子质量数据来自IUPAC/CIAAW(国际原子量委员会);物理性质数据来自PubChem(美国国立医学图书馆)。从未测得的数值标注为"未测量",而不是估算值。

相关计算器

常见问题

铪的相对原子质量是多少?

根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)原子量委员会(CIAAW)的数据,铪的标准原子量为178.49。

铪有多少个质子、中子和电子?

铪的原子序数是72,也就是它含有72个质子——原子序数本身就是质子数,正是质子数决定了一个原子是铪而不是别的元素。中性原子的电子数与质子数相等,同样是72个。中子数取决于具体的同位素,其中最常见的同位素约含106个中子,因为178 − 72 = 106。

铪的电子排布式是什么?

铪的电子排布式为[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²。它的电子分布在6个电子层中,各层电子数依次为2, 8, 18, 32, 10, 2。

铪是金属吗?

是的。铪属于过渡金属,具有金属光泽,能够导电导热,在化学反应中倾向于失去电子形成阳离子。

铪位于第几族、第几周期?

铪位于第4族(钛族)、第6周期,属于d区。族对应纵向的列,周期对应横向的行。

铪的化合价是多少?

铪通常形成4+离子。在其化合物中,常见的氧化态包括+4。

铪的熔点是多少?

铪的熔点为2,233 °C,沸点为4,603 °C。在室温下,它呈固体。

铪有什么用途?

核反应堆控制棒,尤其用于潜艇, 处理器中的高k栅极介质, 喷气发动机高温合金, 等离子切割电极。铪在化学性质上几乎是锆的“双胞胎”,但对中子的行为却截然相反——它会强烈吸收中子。正是这一差异决定了两者中哪一个会被用于控制棒。。

铪是谁发现的?名称从何而来?

铪由Dirk Coster and George de Hevesy于1923年发现。名称来源:以哈夫尼亚(Hafnia,哥本哈根的拉丁名称)命名。