Гафний (Hf)

элемент 72 · Переходный металл · 178.49 u

72178.49

Гафний

Переходный металл

Электроны по оболочкам: 2, 8, 18, 32, 10, 2

Гафний химически почти близнец циркония, но ведёт себя по отношению к нейтронам ровно противоположным образом — жадно их поглощает. Именно эта разница решает, какой из двух металлов пойдёт в регулирующий стержень.

Оксид гафния позволил производителям микросхем и дальше уменьшать транзисторы, когда диоксид кремния перестал справляться с изоляцией.

Атомный номер: 72
Атомная масса: 178.49 u
Электронная конфигурация: [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²
Группа · период · блок: 4 · 6 · d
Степени окисления: +4
Электроотрицательность: 1.3 (Pauling)
Температура плавления: 2,233 °C
Температура кипения: 4,603 °C
Плотность: 13.3 g/cm³
Состояние при 20 °C: Твёрдое
Внешний вид: Серебристый блестящий металл
Открытие: Dirk Coster and George de Hevesy, 1923

Применение

Регулирующие стержни ядерных реакторов, особенно на подлодках
Диэлектрики с высоким k в затворах процессоров
Жаропрочные сплавы для реактивных двигателей
Электроды для плазменной резки

Атомное строение

Нейтральный атом элемента гафний содержит 72 протонов и 72 электронов. У его самого распространённого изотопа около 106 нейтронов, откуда и берётся массовое число 178. Если изменить число нейтронов, получится другой изотоп того же элемента; если изменить число протонов — это будет уже другой элемент.

Эти электроны заполняют оболочки последовательно, начиная от ближайшей к ядру: 2, 8, 18, 32, 10, 2. В орбитальной записи это выглядит как [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d².

3D electron orbitals

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

Положение в таблице Менделеева

d-блок. Несколько устойчивых степеней окисления дают им ярко окрашенные соединения, каталитическую активность и прочность, которая делает их рабочими металлами промышленности.

Прямо над: Цирконий
Прямо под: Резерфордий
На один протон меньше: Лютеций
На один протон больше: Тантал

Открытие и происхождение названия

Элемент гафний был открыт (Dirk Coster and George de Hevesy, 1923). Происхождение названия: От «Hafnia» — латинского названия Копенгагена.

Изучите подробнее

Таблица Менделеева Интерактивная таблица МенделееваВсе 118 элементов Заряды и степени окисленияКакой ион образует каждый элемент Электронная конфигурацияСокращённая и полная запись

Атомная масса — по данным ИЮПАК/CIAAW; физические свойства — по данным PubChem (Национальная медицинская библиотека США). Значения, которые никогда не измерялись, отмечены как «не измерено», а не оценены приблизительно.

Frequently Asked Questions

Какова атомная масса элемента гафний?

Стандартный атомный вес элемента гафний составляет 178.49 а.е.м., по данным Комиссии по изотопному составу и атомным весам ИЮПАК.

Сколько протонов, нейтронов и электронов у элемента гафний?

У элемента гафний 72 протонов — атомный номер как раз и есть число протонов, и именно оно делает атом атомом этого элемента. У нейтрального атома столько же электронов — 72. Число нейтронов зависит от изотопа; у самого распространённого их около 106, поскольку 178 − 72 = 106.

Какова электронная конфигурация элемента гафний?

Электронная конфигурация элемента гафний — [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d². Его электроны распределены так: 2, 8, 18, 32, 10, 2, всего по 6 оболочкам.

Является ли элемент гафний металлом?

Да. Элемент гафний относится к категории «переходный металл».

В какой группе и периоде находится элемент гафний?

Элемент гафний находится в 4-й группе (группа титана), в 6-м периоде, в d-блоке. Группа — это его столбец, период — его строка.

Какой заряд у элемента гафний?

Элемент гафний чаще всего образует ионы 4+. В своих соединениях он в целом проявляет степени окисления +4.

Какова температура плавления элемента гафний?

Элемент гафний плавится при 2,233 °C и кипит при 4,603 °C. При комнатной температуре его агрегатное состояние — твёрдое.

Для чего используется элемент гафний?

Регулирующие стержни ядерных реакторов, особенно на подлодках, Диэлектрики с высоким k в затворах процессоров, Жаропрочные сплавы для реактивных двигателей, Электроды для плазменной резки. Гафний химически почти близнец циркония, но ведёт себя по отношению к нейтронам ровно противоположным образом — жадно их поглощает.