Hafnium (Hf)
Element 72 · Übergangsmetall · 178.49 u
Elektronen pro Schale: 2, 8, 18, 32, 10, 2
Hafnium ist chemisch fast ein Zwilling von Zirconium, verhält sich gegenüber Neutronen aber genau entgegengesetzt — es saugt sie auf. Genau dieser Unterschied entscheidet, welches der beiden in einen Steuerstab wandert.
Hafniumoxid erlaubte es Chipherstellern, Transistoren weiter zu verkleinern, nachdem Siliciumdioxid nicht mehr gut genug isolierte.
- Ordnungszahl
- 72
- Atommasse
- 178.49 u
- Elektronenkonfiguration
- [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²
- Gruppe · Periode · Block
- 4 · 6 · d
- Oxidationsstufen
- +4
- Elektronegativität
- 1.3 (Pauling)
- Schmelzpunkt
- 2,233 °C
- Siedepunkt
- 4,603 °C
- Dichte
- 13.3 g/cm³
- Zustand bei 20 °C
- Fest
- Erscheinungsbild
- Silbriges, glänzendes Metall
- Entdeckung
- Dirk Coster and George de Hevesy, 1923
Titangruppe
Wofür es verwendet wird
- Steuerstäbe in Kernreaktoren, besonders in U-Booten
- High-k-Gate-Dielektrika in Prozessoren
- Superlegierungen für Düsentriebwerke
- Elektroden für Plasmaschneider
Atomstruktur
Ein neutrales Hafnium-Atom hat 72 Protonen und 72 Elektronen. Sein häufigstes Isotop trägt etwa 106 Neutronen, woraus sich die Massenzahl 178 ergibt. Ändert sich die Zahl der Neutronen, entsteht ein anderes Isotop; ändert sich die Zahl der Protonen, entsteht ein anderes Element.
Diese Elektronen füllen die Schalen von innen nach außen: 2, 8, 18, 32, 10, 2. In Orbitalschreibweise lautet das [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d².
3D electron orbitals
See where Hafnium's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.
Position im Periodensystem
Der d-Block. Ihre mehreren stabilen Oxidationsstufen verleihen ihnen kräftig gefärbte Verbindungen, katalytische Wirkung und die Festigkeit, die sie zu den Arbeitsmetallen der Industrie macht.
- Direkt darüber: Zirconium
- Direkt darunter: Rutherfordium
- Ein Proton weniger: Lutetium
- Ein Proton mehr: Tantal
Entdeckung und Name
Hafnium wurde von Dirk Coster and George de Hevesy im Jahr 1923 entdeckt. Der Name geht auf Hafnia, der lateinische Name für Kopenhagen zurück.
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Atommasse nach IUPAC/CIAAW; physikalische Eigenschaften nach PubChem (US National Library of Medicine). Werte, die nie gemessen wurden, erscheinen als „nicht gemessen", nicht als Schätzung.
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Häufig gestellte Fragen
Wie hoch ist die Atommasse von Hafnium?
Das Standardatomgewicht von Hafnium beträgt 178.49 u, veröffentlicht von der Kommission für Isotopenhäufigkeit und Atomgewichte der IUPAC.
Wie viele Protonen, Neutronen und Elektronen hat Hafnium?
Hafnium hat 72 Protonen, denn die Ordnungszahl ist genau die Zahl der Protonen und macht ein Atom überhaupt erst zu Hafnium. Ein neutrales Atom hat ebenso viele Elektronen, also 72. Die Zahl der Neutronen hängt vom Isotop ab; das häufigste hat etwa 106, denn 178 − 72 = 106.
Wie lautet die Elektronenkonfiguration von Hafnium?
Die Elektronenkonfiguration von Hafnium ist [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d². Die Elektronen verteilen sich 2, 8, 18, 32, 10, 2 auf 6 Schalen.
Ist Hafnium ein Metall?
Ja. Hafnium wird als Übergangsmetall eingeordnet und steht in Gruppe 4, Periode 6, im d-Block der Tabelle.
In welcher Gruppe und Periode steht Hafnium?
Hafnium steht in Gruppe 4 (Titangruppe), Periode 6, im d-Block. Die Gruppe ist die Spalte, die Periode die Zeile.
Welche Ladung hat Hafnium?
Hafnium bildet meist 4+-Ionen. Über alle Verbindungen hinweg zeigt Hafnium dabei die Oxidationsstufen +4.
Wie hoch ist der Schmelzpunkt von Hafnium?
Hafnium schmilzt bei 2,233 °C und siedet bei 4,603 °C. Bei Raumtemperatur ist Hafnium fest.
Wofür wird Hafnium verwendet?
Steuerstäbe in Kernreaktoren, besonders in U-Booten, High-k-Gate-Dielektrika in Prozessoren, Superlegierungen für Düsentriebwerke, Elektroden für Plasmaschneider. Hafnium ist chemisch fast ein Zwilling von Zirconium, verhält sich gegenüber Neutronen aber genau entgegengesetzt — es saugt sie auf.
Wer hat Hafnium entdeckt, und woher kommt der Name?
Hafnium wurde 1923 von Dirk Coster and George de Hevesy entdeckt. Der Name geht auf Hafnia, der lateinische Name für Kopenhagen zurück.