要素ハフニウムの化学的および物理的特性
原子番号 72 または Hf
化学元素の高解像度画像/ウィキメディア・コモンズ/ CC BY 3.0
ハフニウムは、 メンデレーエフ （周期表の名声の）それが実際に発見される前に。ここには、ハフニウムに関する楽しくて興味深い事実と、元素の標準的な原子データのコレクションがあります。
ハフニウム要素の事実
新鮮で純粋なハフニウムは、明るい銀色の光沢を持つ金属です。しかし、ハフニウム 酸化する 美しい虹色の表面効果を形成します。
メンデレーエフは、1869 年に作成したレポートでハフニウムの存在を予測しました。これは、存在すると考えられているが検証されていない 2 つの非放射性元素のうちの 1 つでした。 1923年、ゲオルク・フォン・ヘヴェシーとダーク・コスターがX線を使って最終的に発見した。 分光法 ジルコニウム鉱石のサンプル。要素の名前は、その発見の都市に敬意を表しています (Hafnia はコペンハーゲンの古い名前です)。
ご想像のとおり、ハフニウムは自然界では遊離していません。代わりに、化合物や合金を形成します。 2 つの金属は類似の発生と特性を共有しているため、ハフニウムを分離することは非常に困難です。 ジルコニウム .ほとんどのハフニウム金属には、ある程度のジルコニウム汚染があります。ハフニウムは鉱石 (主にジルコンとバデライト) と一緒に発見されますが、ほとんどの遷移金属ほど反応しません。
ハフニウムを粉末化すると、表面積が増えるため反応性が向上します。粉末のハフニウムはすぐに発火し、爆発する可能性があります。
ハフニウムは、鉄、チタン、ニオブ、タンタルの合金化剤として使用されます。集積回路、真空管、白熱灯に見られます。ハフニウムは非常に強力な中性子吸収体であるため、主に核制御棒として原子炉で使用されます。これは、ハフニウムとその姉妹元素であるジルコニウムの重要な違いの 1 つです。ジルコニウムは本質的に中性子に対して透明です。
純粋な形のハフニウムは特に有毒ではありませんが、特に吸入すると健康に害を及ぼします。ハフニウム化合物は、イオン形態が危険な可能性があるため、遷移金属化合物と同様に注意して取り扱う必要があります。動物におけるハフニウム化合物の影響については、限られた試験しか実施されていません。実際に知られていることは、ハフニウムが通常 原子価 4の。
ハフニウムは、宝石のジルコンとガーネットに含まれています。ガーネット中のハフニウムは、ジオクロノメーターとして使用される可能性があります。つまり、変成地質学的イベントの日付を記入するために使用できます。
ハフニウム原子データ
要素名: ハフニウム
ハフニウムのシンボル: Hf
原子番号： 72
原子量： 178.49
要素の分類: 遷移金属
電子配置： 【車両】4f145日26秒2
発見： ダーク コスターとゲオルク フォン ヘヴェシー 1923 年 (デンマーク)
名前の由来: ハフニア、コペンハーゲンのラテン名
密度 (g/cc): 13.31
融点 (K): 2503
沸点 (K): 5470
外観： 銀色、 延性 金属
原子半径 (pm): 167
原子体積 (cc/mol): 13.6
共有半径 (pm): 144
イオン半径: 78 (+4e)
比熱 (@20°C J/g mol): 0.146
核融合熱 (kJ/mol): (25.1)
蒸発熱 (kJ/mol): 575
ポーリング否定数: 1.3
最初のイオン化エネルギー (kJ/mol): 575.2
酸化状態: 4
格子構造: 六角
格子定数 (Å): 3,200
ラティス C/A 比: 1,582
ハフニウム ファスト ファスト
- ヘヴェシー、G. ハフニウムの発見と性質 .ケミカルレビュー、巻。 2、いいえ。 1、アメリカ化学会 (ACS)、1925 年 4 月、1 ～ 41 ページ。
- Greenwood、N N、および A Earnshaw。 元素の化学 .バターワース ハイネマン、1997 年、971 ～ 975 ページ。
- リー、O.イヴァン。 ハフニウムの鉱物学 .ケミカルレビュー、巻。 5、いいえ。 1、アメリカ化学会 (ACS)、1928 年 4 月、17 ～ 37 ページ。
- シュメル、JH. ジルコニウムとハフニウムに関する ASTM マニュアル .フィラデルフィア: 米国材料試験協会、1977 年、1 ～ 5 ページ。
- ウェスト、ロバート C. 化学と物理学の Crc ハンドブック .フロリダ州ボカラトン: CRC Press、1984、pp. E110。