ハフニウム (Hf)
元素 72 · 遷移金属 · 178.49 u
電子殻ごとの電子数: 2, 8, 18, 32, 10, 2
ハフニウムは化学的にはジルコニウムとほぼ双子のような元素だが、中性子に対してはまったく逆の振る舞いをし、中性子を吸収してしまう。この違いだけで、どちらが制御棒に使われるかが決まる。
酸化ハフニウムのおかげで、二酸化ケイ素の絶縁性能が限界に達したあとも、半導体メーカーはトランジスタの微細化を続けることができた。
- 原子番号
- 72
- 原子質量
- 178.49 u
- 電子配置
- [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²
- 族・周期・ブロック
- 4 · 6 · d
- 酸化数
- +4
- 電気陰性度
- 1.3 (Pauling)
- 融点
- 2,233 °C
- 沸点
- 4,603 °C
- 密度
- 13.3 g/cm³
- 常温での状態
- 固体
- 外観
- 銀色の光沢を持つ金属
- 発見
- Dirk Coster and George de Hevesy, 1923
チタン族
用途
- 原子炉の制御棒(特に潜水艦用)
- プロセッサの高誘電率ゲート絶縁膜
- ジェットエンジン用超合金
- プラズマ切断用電極
原子構造
ハフニウムの中性原子は72個の陽子と72個の電子を持つ。最も多く存在する同位体はおよそ106個の中性子を持ち、これが質量数178の由来である。中性子の数が変われば同位体が変わり、陽子の数が変われば別の元素になる。
これらの電子は内側の電子殻から順に配置され、電子殻ごとの電子数は2, 8, 18, 32, 10, 2である。軌道表記では[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²となる。
3D electron orbitals
See where ハフニウム's electrons actually are — a cloud of 26,000 points sampled from the probability density |ψ|², not a cartoon of a lobe.
周期表における位置
発見と名前の由来
ハフニウムはDirk Coster and George de Hevesyによって1923年に発見された。名前の由来：コペンハーゲンを指すラテン語Hafniaにちなむ。
さらに調べる
原子量はIUPAC/CIAAWに基づき、物理的性質は米国国立医学図書館のPubChemに基づく。実測されていない値は推定値ではなく「未測定」として示している。
関連する計算機
よくある質問
ハフニウムの原子量はいくつか。
ハフニウムの標準原子量は178.49で、IUPACの同位体組成・原子量委員会（CIAAW）が定めている。
ハフニウムの陽子・中性子・電子の数はそれぞれいくつか。
ハフニウムは72個の陽子を持つ。原子番号はそのまま陽子の数を表し、これがハフニウムをハフニウムとして決定づける値である。中性の原子では電子の数も陽子と同じ72個になる。中性子の数は同位体によって異なるが、最も多く存在する同位体ではおよそ106個で、178 − 72 = 106という関係から求められる。
ハフニウムの電子配置はどうなっているか。
ハフニウムの電子配置は[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²である。電子は6個の電子殻に2, 8, 18, 32, 10, 2のように分布する。
ハフニウムは金属か。
はい。ハフニウムは遷移金属に分類される。金属光沢をもち、電気や熱をよく伝え、反応では電子を失って陽イオンになりやすい。
ハフニウムは何族・何周期に属するか。
ハフニウムは4族（チタン族）、第6周期に位置し、dブロックに属する。族は縦の列、周期は横の行を指す。
ハフニウムのイオンの価数はいくつか。
ハフニウムは化合物中でイオン4+になることが多い。全体として見ると、とりうる酸化数は+4である。
ハフニウムの融点はどのくらいか。
ハフニウムは2,233 °Cで融解し、4,603 °Cで沸騰する。室温では固体である。
ハフニウムは何に使われるか。
ハフニウムの主な用途には原子炉の制御棒(特に潜水艦用), プロセッサの高誘電率ゲート絶縁膜, ジェットエンジン用超合金, プラズマ切断用電極が挙げられる。ハフニウムは化学的にはジルコニウムとほぼ双子のような元素だが、中性子に対してはまったく逆の振る舞いをし、中性子を吸収してしまう。この違いだけで、どちらが制御棒に使われるかが決まる。。
ハフニウムを発見したのは誰で、名前の由来は何か。
ハフニウムはDirk Coster and George de Hevesyによって1923年に発見された。名前の由来：コペンハーゲンを指すラテン語Hafniaにちなむ。