Hafnium


Hafnium
1 18
1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Hafnium
Algemeen
Naam Hafnium
Symbool Hf
Atoomnummer 72
Groep Titaangroep
Periode Periode 6
Blok D-blok
Reeks Overgangsmetalen
Kleur Grijs
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 178,49
Elektronenconfiguratie [Xe]4f14 5d2 6s2
Oxidatietoestanden +4, +3, +2, +1, −2
Elektronegativiteit (Pauling) 1,3
Atoomstraal (pm) 159
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 658,52
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1437,64
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 2248,12
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 13600
Hardheid (Mohs) 5,5
Smeltpunt (K) 2495
Kookpunt (K) 4723
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 24,1
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 575
Kristalstructuur Hexagonaal
Molair volume (m3·mol−1) 13,41 · 10−6
Geluidssnelheid (m·s−1) 3010
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 140
Elektrische weerstandΩ·cm) 33,08
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 23
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal    Scheikunde

Hafnium is een scheikundig element met symbool Hf en atoomnummer 72. Het is een staalgrijs overgangsmetaal.

Inhoud

Ontdekking


Op basis van zijn atoomtheorie voorspelde Niels Bohr dat het 72ste element niet tot de zeldzame aarden behoorde, waar men het tot dan toe tevergeefs gezocht had. Op Bohrs aanwijzing werd het element in 1922 ontdekt door de Nederlandse fysicus en ingenieur Dirk Coster en de Hongaarse scheikundige George de Hevesy toen zij met röntgenspectrometrie de buitenste elektronen van zirkoniumhoudende erts bestudeerden.[1][2]

Metallisch hafnium is voor het eerst geïsoleerd door de Nederlandse scheikundigen Anton Eduard van Arkel en Jan Hendrik de Boer door een damp van hafnium(IV)jodide over een verhit wolfraamelement te leiden (het Van Arkel-de Boerproces).

De naam Hafnium is afgeleid van het Latijnse naam voor Kopenhagen Hafnia; de plaats waar het element is ontdekt.

Toepassingen


In nucleaire installaties zoals kernonderzeeërs wordt hafnium gebruikt als neutronenvanger. Andere industriële toepassingen van hafnium zijn:

Opmerkelijke eigenschappen


Hafnium is een glanzend en buigzaam metaal met uitstekende corrosiebestendigheid. Chemisch gezien vertoont het veel overeenkomsten met zirkonium en daardoor zijn deze elementen moeilijk van elkaar te onderscheiden. Het opmerkelijkste verschil is de dichtheid; die van hafnium is ongeveer tweemaal zo groot.

Hafniumcarbide is een uit twee elementen bestaande verbinding met het hoogste bekende smeltpunt — meer dan 4160 kelvin. Bij lage temperaturen reageert hafnium alleen met halogenen. Bij hogere temperaturen worden ook reacties met zuurstof, stikstof, koolstof, zwavel en silicium waargenomen.

Etymologie


Hafnuim (Hf) is afgeleid van de Latijnse naam voor Kopenhagen (Hafnia), de stad waar het element ontdekt is.[4]

Verschijning


In de natuur komt hafnium vrijwel niet in ongebonden toestand voor. Vaak wordt het in combinatie met zirkonium aangetroffen in mineralen zoals alviet en thortveiliet die zo'n 1 tot 5% hafnium bevatten.

Ongeveer de helft van de totale hafniumwinning ontstaat als bijproduct van de productie van zirkonium door reductie van hafniumtetrachloride met magnesium of natrium.

Isotopen


Zie Isotopen van hafnium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
172Hf syn 1,87 j EV 8,600 172Lu
174Hf 0,162 2,0·1015 j α 2,495 170Yb
176Hf 5,206 stabiel met 104 neutronen
177Hf 18,606 stabiel met 105 neutronen
178Hf 27,297 stabiel met 106 neutronen
179Hf 13,629 stabiel met 107 neutronen
180Hf 35,100 stabiel met 108 neutronen
182Hf syn 9·106 j β 9,300 182Ta

In de natuur komen vijf stabiele hafnium isotopen voor waarvan 180Hf met ruim 35% het meest. Daarnaast zijn er radioactieve isotopen bekend waaronder de alfastraler 174Hf met een halveringstijd van 2,0·1015 jaar.

Toxicologie en veiligheid


Als fijn poeder kan hafnium spontaan ontbranden in de lucht. Het zuivere metaal is voor mensen onschadelijk. Dat geldt echter niet voor hafniumverbindingen, maar in de vrije natuur worden deze zelden aangetroffen.

Externe links


Zie de categorie Hafnium van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.









Categorieën: Hafnium | Elementenlijst




Staat van informatie: 01.04.2022 09:21:24 CEST

oorsprong: Wikipedia (Auteurs [Geschiedenis])    Licentie: CC-BY-SA-3.0

Veranderingen: Alle afbeeldingen en de meeste ontwerpelementen die daarmee verband houden, zijn verwijderd. Sommige pictogrammen werden vervangen door FontAwesome-Icons. Sommige sjablonen zijn verwijderd (zoals 'artikel heeft uitbreiding nodig') of toegewezen (zoals 'hatnotes'). CSS-klassen zijn verwijderd of geharmoniseerd.
Specifieke Wikipedia-links die niet naar een artikel of categorie leiden (zoals 'Redlinks', 'links naar de bewerkpagina', 'links naar portals') zijn verwijderd. Elke externe link heeft een extra FontAwesome-Icon. Naast enkele kleine wijzigingen in het ontwerp, werden mediacontainer, kaarten, navigatiedozen, gesproken versies en Geo-microformats verwijderd.

Belangrijke opmerking Omdat de gegeven inhoud op het gegeven moment automatisch van Wikipedia wordt gehaald, was en is een handmatige verificatie niet mogelijk. Daarom garandeert LinkFang.org niet de juistheid en actualiteit van de verkregen inhoud. Als er informatie is die momenteel verkeerd is of een onjuiste weergave heeft, aarzel dan niet om Neem contact op: E-mail.
Zie ook: Afdruk & Privacy policy.