Hafnium

Synonym

• Hafnium [engl.]

Übersicht

• Chemie

Chemie

Allgemeine Eigenschaften

Formelzeichen	Hf
Ordnungszahl	72
Isotope [%]	172Hf - künstlich (1,87 a -> 172Lu) 173Hf - künstlich (23,6 h -> 173Lu) 174Hf - 0,162 (2 · 109 a -> 170Yb [α]) 175Hf - künstlich (70 d -> 175Lu) 176Hf - 5,206 177Hf - 18,606 178Hf - 27,297 179Hf - 13,629 180Hf - 35,10 (-> 180Ta) 181Hf - künstlich (42,39 d -> 181Ta) 182Hf - künstlich (9 · 106 a -> 182Ta)

Chemische Eigenschaften

Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe)	1,30 (II)
Elektronenkonfiguration	1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2
Oxidationszahlen	+4, +3, +1
bevorzugt	+4

Physikalische Eigenschaften

Mittlere Atommasse [u]	178,49 ± 2
Dichte [g/cm3]	13,310
Schmelztemperatur [°C]	2227
Siedetemperatur [°C]	4602
Härte [Mohs]	2 - 3
Atomradius [pm]	156,4
Ionenradius [pm] (bei Ladung bzw. Oxidationszahl)	71 (4+)
1. Ionisierungsenergie [kJ/mol] (bei 25 °C)	680

Sonstige Eigenschaften

• Hafnium ist ein glänzendes, leicht walz- und dehnbares Metall
• An der Luft überzieht sich Hafnium mit einer Schicht aus Hafniumdioxid; es reagiert bei Zimmertemperatur mit Chlor. Mit Kohlenstoff und Stickstoff bildet es bei hohen Temperaturen Hafniumcarbid und Hafniumnitrid.

Geschichtliches

• Der Name leitet sich vom alten Namen der Stadt Kopenhagen (Dänemark) ab.

Vorkommen

• Als Nebenbestandteil in Mineralien des Zirkoniums.

Verwendung

• Legierungsbestandteil
• Gettermaterial
• Steuerstäbe in Kernreaktoren

Herstellung

• Zusammen mit Zirkonium aus den Mineralien. Dabei werden die Elemente zuerst in Verbindungen, z.B. die Chloride, überführt. Diese werden durch Extraktionsverfahren oder mit Hilfe von Ionenaustauschern getrennt. Das Metall wird durch Reduktion des Chlorids oder des Oxids mit Magnesium, Calcium oder Natrium roh dargestellt und, wie bei Titan, über das thermisch nicht stabile Iodid in das reine Metall überführt.

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