Гафний (Hf)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
178,49 uЭлектронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14 5d2Температура плавления
2232,85 °CТемпература кипения
4602,85 °CПлотность
1,33e+4 kg/m³Степени окисления
−2, 0, +1, +2, +3, +4Электроотрицательность (по Полингу)
1,3Энергия ионизации (1-я)
6,82507 eVГод открытия
1911Атомный радиус
155 pmПодробные сведения
Гафний — плотный, коррозионно-стойкий переходный металл группы 4, химически близкий к цирконию. Он почти полностью встречается вместе с циркониевыми минералами и трудно разделяется из-за сходства ионных размеров и химии этих двух элементов. Определяющая технологическая особенность — очень большое сечение поглощения тепловых нейтронов, что контрастирует с низким поглощением у циркония и делает важным высокочистое разделение для ядерных применений.
Гафний — пластичный металл с ярким серебристым блеском. Его свойства в значительной степени зависят от присутствия примесей циркония. Из всех элементов цирконий и гафний являются двумя наиболее трудными для разделения. Хотя их химия почти идентична, плотность циркония примерно вдвое меньше плотности гафния. Был получен очень чистый гафний, при этом основную примесь составлял цирконий.
Гафний успешно сплавляли с железом, титаном, ниобием, танталом и другими металлами. Карбид гафния — наиболее тугоплавкое из известных бинарных соединений, а нитрид — самый тугоплавкий из всех известных нитридов металлов (т.пл. 3310C). При 700 degrees C гафний быстро поглощает водород с образованием соединения HfH1.86.
Гафний устойчив к концентрированным щелочам, но при повышенных температурах реагирует с кислородом, азотом, углеродом, бором, серой и кремнием. Галогены непосредственно реагируют с образованием тетрагалогенидов.
Название происходит от латинского hafnia, обозначающего Копенгаген. Элемент под названием celtium ошибочно был объявлен открытым в 1911 году французским химиком Жоржем Урбеном в образцах редкоземельных элементов, пока датский физик Нильс Бор, используя свою теорию электронной конфигурации элементов, не предсказал свойства гафния. Бор утверждал, что гафний не будет редкоземельным элементом, а будет найден в циркониевой руде. Гафний был открыт голландским физиком Дирком Костером и венгерским физиком Дьёрдем фон Хевеши в 1923 году, когда они работали в институте Бора в Копенгагене.
Гафний был открыт Дирком Костером, датским химиком, и Джорджем Чарльзом де Хевеши, венгерским химиком, в 1923 году. Они использовали метод, известный как рентгеновская спектроскопия, для изучения расположения внешних электронов атомов в образцах циркониевой руды. Электронная структура гафния была предсказана Нильсом Бором, и Костер с Хевеши обнаружили соответствующий ей характерный рисунок. Гафний трудно отделить от циркония, и он присутствует во всех его рудах. Его получают теми же методами, которые используются для извлечения циркония.
От Hafinia, латинского названия Копенгагена. За много лет до его открытия в 1923 году (приписываемого Д. Костеру и Г. фон Хевеши) считалось, что гафний присутствует в различных минералах и в различных концентрациях. На основании теории Бора ожидалось, что новый элемент будет связан с цирконием.
В конце концов он был идентифицирован в цирконе из Норвегии с помощью рентгеноспектрального анализа. Он был назван в честь города, в котором было сделано открытие. Большинство циркониевых минералов содержат от 1 до 5 процентов гафния.
Первоначально он был отделён от циркония путём многократной перекристаллизации двойных фторидов аммония или калия фон Хевеши и Янценом. Металлический гафний впервые был получен ван Аркелем и де Боером путём пропускания паров тетраиодида над нагретой вольфрамовой нитью. Почти весь производимый в настоящее время металлический гафний получают восстановлением тетрахлорида магнием или натрием (процесс Кролла).
Чистый гафний — блестящий металл серебристо-серого цвета. При обычных условиях он тверд и пластичен, а на воздухе образует тонкую защитную оксидную пленку. Мелкоизмельченный гафний может быть значительно более реакционноспособным, чем массивный металл.
Гафний используется главным образом там, где ценятся поглощение нейтронов или высокотемпературная стабильность. Металлический гафний используется в управляющих стержнях и других нейтронопоглощающих компонентах в некоторых ядерных реакторах. Суперсплавы и тугоплавкие сплавы, содержащие гафний, могут повышать высокотемпературную прочность и стойкость к окислению. Диоксид гафния, HfO₂, используется как высоко-k диэлектрический материал в полупроводниковых приборах, заменяя или дополняя диоксид кремния в современных затворных структурах. Соединения гафния также встречаются в специальных керамиках, оптических покрытиях и катализаторах, но эти применения менее масштабны, чем промышленная химия, связанная с цирконием.
Гафний хорошо поглощает нейтроны и используется в регулирующих стержнях ядерных реакторов. Гафний также используется в вакуумных лампах в качестве геттера — материала, который соединяется с остаточными газами и удаляет их из вакуумных ламп. Гафний использовался как легирующий агент в железе, титане, ниобии и других металлах.
Плавясь при температуре около 3890°C, карбид гафния (HfC) имеет самую высокую температуру плавления среди известных двухэлементных соединений. Нитрид гафния (HfN) также имеет высокую температуру плавления, около 3305°C. К другим соединениям гафния относятся: хлорид гафния (HfCl4), фторид гафния (HfF4) и оксид гафния (HfO2).
Поскольку элемент обладает не только большим сечением поглощения тепловых нейтронов (почти в 600 раз больше, чем у циркония), но и отличными механическими свойствами и чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью, гафний используется для управляющих стержней реакторов. Такие стержни используются в ядерных подводных лодках.
Гафний используется в газонаполненных и лампах накаливания и является эффективным геттером для поглощения кислорода и азота.
Изотопы в геохронологии
Некоторый 176Hf является радиогенным в результате его образования как продукта β-распада радиоактивного 176Lu (период полураспада 3,73×1010 лет) [301] G. Faure. Principles of Isotope Geology, 2nd Edition. p. 608. Wiley, New York (1986).. Таким образом, соотношения количеств изотопов n(176Hf)/n(177Hf) и n(176Hf)/n(176Lu) использовались для определения возраста минералов и горных пород. Благодаря длительному периоду полураспада 176Lu эти соотношения использовались в геохронологических исследованиях, документирующих некоторые из древнейших пород в Солнечной системе и на Земле (Fig. IUPAC.72.1).
Изотопные составы гафния в земных материалах эволюционировали по-разному в зависимости от относительных скоростей образования 176Hf. Геологи могут использовать рассчитанные лютеций-гафниевые возраста и начальное соотношение количеств изотопов n(176Hf)/n(177Hf) вместе с другими изотопными данными из древнейших пород Земли, чтобы сделать вывод о том, что земная кора дифференцировалась в первые несколько сотен миллионов лет после конденсации древнейшего твердого вещества в Солнечной системе [502] E. Scherer, C. Münker, K. Mezger. Science293, 683 (2001)..
Радиоактивный 182Hf распадается в 182W с периодом полураспада 8,9×106 лет, что намного меньше возраста метеоритов и Земли. Поэтому измерения содержания изотопов гафния и вольфрама в метеоритах и земных образцах выявляют раннее присутствие 182Hf. В результате это дает информацию о химической дифференциации и эволюции ранней Солнечной системы [503] T. Kleine, M. Touboul, B. Bourdon, F. Nimmo, K. Mezger, H. Palme, S. B. Jacobsen, Q. Z. Yin, A. N. Halliday. Geochim. Cosmochim. Acta73, 5150 (2009)., [504] A. Schersten. Re-Os, Pt-Os and Hf-W Isotopes and Tracing the Core in Mantle Melts, MantlePlumes.org (2014), Feb. 25; http://www.mantleplumes.org/Os-W.html..
Химия гафния определяется степенью окисления +4, что отражает устойчивость иона Hf⁴⁺ и прочное связывание с кислородом, галогенидами и другими жёсткими донорами. Диоксид гафния HfO₂ — тугоплавкий, химически стойкий оксид с высокой диэлектрической проницаемостью. Тетрахлорид гафния HfCl₄ — летучий чувствительный к влаге хлорид, используемый в очистке и в химии осаждения из паровой фазы или атомно-слоевого осаждения. Органометаллические и амидные предшественники, такие как тетракис(диметиламино)гафний Hf[N(CH₃)₂]₄, важны для осаждения тонких плёнок. Более низкие степени окисления существуют, но встречаются реже и часто требуют специализированных условий.
See more information at the Hafnium compound page.
Массивный металл гафний, как правило, обладает низкой острой химической токсичностью, однако металлическая пыль или порошок могут воспламеняться, и их следует рассматривать как горючее твёрдое вещество. Соединения гафния различаются по опасности; растворимые соли, галогениды и органометаллические предшественники могут быть едкими, чувствительными к влаге или токсичными при вдыхании или контакте с кожей. Гафний в обычном материале не является природно радиоактивным, но гафний, подвергшийся облучению в реакторе, может содержать продукты активации, требующие радиационного контроля.
Мелкоизмельчённый гафний пирофорен и может самовоспламеняться на воздухе. При механической обработке металла или обращении с горячим губчатым гафнием следует соблюдать осторожность.
Гафний — рассеянный литофильный элемент и в магматических породах, песках и устойчивых минералах следует за цирконием. Он обычно находится в цирконе, ZrSiO₄, где гафний замещает цирконий. Этот элемент обладает низкой подвижностью в большинстве поверхностных сред, поскольку его оксиды и формы, заключенные в силикатах, малорастворимы. Известной биологической роли он не имеет, а его содержание в окружающей среде обычно определяется распространением и устойчивостью к выветриванию циркониевых минералов.
Гафний обычно не добывают как первичный продукт. Его извлекают при переработке минералов циркония, особенно когда цирконий ядерного качества очищают для удаления поглощающих нейтроны примесей. Разделение от циркония является основным фактором затрат и ограничением поставок; обычно оно включает экстракцию растворителями или родственную химическую фракционировку с последующим переводом в металл или соединения. Спрос сосредоточен в материалах для управления реакторами, предшественниках полупроводников и специализированных высокотемпературных сплавах. Следовательно, поставки зависят от мощности переработки циркония и от необходимости получать цирконий с очень низким содержанием гафния для оболочек топливных элементов реакторов, а не от обильных самостоятельных руд гафния.
Производство и источники элемента Hafnium (Hf) будут здесь.
Гафний — тяжёлый элемент, образующийся главным образом в процессах захвата нейтронов в более ранних поколениях звёзд, с вкладом как медленного, так и быстрого захвата нейтронов. Космически он значительно менее распространён, чем более лёгкие породообразующие элементы. В планетных материалах он ведёт себя как тугоплавкий литофильный элемент, конденсируясь в высокотемпературные твёрдые фазы и концентрируясь вместе с минералами, содержащими цирконий, а не в металлических ядрах или летучих фазах.
- Гафний был одним из последних стабильных элементов, идентифицированных в природе.
- Его название происходит от Hafnia, латинского названия Копенгагена.
- Циркон может содержать достаточно гафния, чтобы разделение было важным даже тогда, когда гафний не является целевым продуктом.
- Гафний и цирконий химически настолько похожи, что ранние аналитические работы часто не обнаруживали гафний.
- Карбид гафния и карбид тантала-гафния известны чрезвычайно высокой температурой плавления.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 155 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 175 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 212 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Металлический радиус
- 144 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
- Плотность
- 1,33 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,0136 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 2232,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 4602,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Теплопроводность
- 23 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,144 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 25,73 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Гексагональная плотноупакованная Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1,3 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 1,16
- Сродство к электрону
- 0,178 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 6,82507 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 14,61005 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 22,550078 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 33,370115 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 68,370235 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- −2, 0, +1, +2, +3, +4 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 4 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Xe] 6s2 4f14 5d2
Термодинамические свойства
- Теплота плавления
- 0,26667358 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 5,959476 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 6,436234 eV
- Теплота атомизации
- 6,436234 eV
- Энтальпия атомизации
- 6,409286 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 72 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 108 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 38 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 4 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Hf-180
- Год открытия
- 1911
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 3 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 7 × 10−6 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 320 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 18, 32, 10, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-58-6 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 3F2
- InChI
- InChI=1S/Hf
- Ключ InChI
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Hf: 4f¹⁴ 5d² 6s²[Xe] 4f¹⁴ 5d² 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d² 6s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 176 Стабильный | 175,9414076 ± 0,0000022 | 5,2600% | Стабильный |
| 178 Стабильный | 177,9437058 ± 0,000002 | 27,2800% | Стабильный |
| 179 Стабильный | 178,9458232 ± 0,000002 | 13,6200% | Стабильный |
| 180 Стабильный | 179,946557 ± 0,000002 | 35,0800% | Стабильный |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 2207,8 °C ниже температуры плавления (2232,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 72. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Hf I | 0 | 5341 | 187 | 3821 |
| Hf II | +1 | 218 | 2 | 10 |
| Hf III | +2 | 37 | 0 | 0 |
| Hf IV | +3 | 27 | 0 | 0 |
| Hf V | +4 | 82 | 0 | 0 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Hf I | 0 | 333 |
| Hf II | +1 | 125 |
| Hf III | +2 | 2 |
| Hf IV | +3 | 2 |
| Hf V | +4 | 2 |
| Hf VI | +5 | 2 |
| Hf VII | +6 | 2 |
| Hf VIII | +7 | 2 |
| Hf IX | +8 | 2 |
| Hf X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +4 | 4 | Нет данных | 57.99999999999999 пм |
| +4 | 6 | Нет данных | 71 пм |
| +4 | 7 | Нет данных | 76 пм |
| +4 | 8 | Нет данных | 83 пм |
Соединения
Изотопы (4)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 176 Стабильный | 175,9414076 ± 0,0000022 | 5,2600% ± 0,0700% | Стабильный | stable | |
| 178 Стабильный | 177,9437058 ± 0,000002 | 27,2800% ± 0,0700% | Стабильный | stable | |
| 179 Стабильный | 178,9458232 ± 0,000002 | 13,6200% ± 0,0200% | Стабильный | stable | |
| 180 Стабильный | 179,946557 ± 0,000002 | 35,0800% ± 0,1600% | Стабильный | stable |
Спектральные линии
Показано 50 из 1890. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 417.433998 нм | 48000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 380.03629 нм | 36000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 382.072307 нм | 34000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 723.71003 нм | 34000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d.6s2.(a 2D).6p z 3D* | Измеренная | NIST | |
| 384.917811 нм | 32000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3F).6s.(a 2F).6p y 1D* | Измеренная | NIST | |
| 713.1807 нм | 32000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d.6s2.(a 2D).6p z 3D* | Измеренная | NIST | |
| 389.993003 нм | 29000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 395.181289 нм | 26000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 385.830632 нм | 25000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 724.0873 нм | 21000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d.6s2.(a 2D).6p z 3D* | Измеренная | NIST | |
| 393.137246 нм | 19000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 480.049829 нм | 17000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d.6s2.(a 2D).6p z 1P* | Измеренная | NIST | |
| 397.347912 нм | 15000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 706.38474 нм | 15000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d.6s2.(a 2D).6p z 3P* | Измеренная | NIST | |
| 381.177553 нм | 14000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 3G* | Измеренная | NIST | |
| 555.06011 нм | 14000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5G* | Измеренная | NIST | |
| 555.211884 нм | 14000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d.6s2.(a 2D).6p z 1F* | Измеренная | NIST | |
| 456.593715 нм | 13000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3P).6s.(a 4P).6p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 435.630591 нм | 12000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 445.734411 нм | 12000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 459.87979 нм | 12000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 462.086529 нм | 12000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 465.518924 нм | 12000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d2.(a 3P).6s.(a 4P).6p z 3S* | Измеренная | NIST | |
| 380.044548 нм | 11000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3P).6s.(a 4P).6p z 5S* | Измеренная | NIST | |
| 429.477692 нм | 11000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 681.89395 нм | 11000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d.6s2.(a 2D).6p z 1F* | Измеренная | NIST | |
| 396.799621 нм | 10000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 406.28356 нм | 10000 | Hf I | emission | 5d.6s2.(a 2D).6p z 1D* → 3512 | Измеренная | NIST | |
| 497.525232 нм | 10000 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 454.093108 нм | 8400 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 443.80364 нм | 8300 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d2.(a 3P).6s.(a 4P).6p z 3S* | Измеренная | NIST | |
| 446.117576 нм | 8300 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3P).6s.(a 4P).6p z 3S* | Измеренная | NIST | |
| 459.891547 нм | 8300 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 408.33549 нм | 8000 | Hf I | emission | 5d.6s2.(a 2D).6p z 1D* → 3499 | Измеренная | NIST | |
| 571.91718 нм | 7300 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d.6s2.(a 2D).6p z 1P* | Измеренная | NIST | |
| 403.225898 нм | 7200 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 478.27405 нм | 7100 | Hf I | emission | 5d.6s2.(a 2D).6p z 3F* → 6p2.(3P).5d.(2D).6s c 3D | Измеренная | NIST | |
| 383.001314 нм | 6700 | Hf I | emission | 5d3.(b 4F).6s a 5F → 5d2.(b 1D).6s.(b 2D).6p v 3F* | Измеренная | NIST | |
| 504.743848 нм | 6500 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 485.92338 нм | 6400 | Hf I | emission | 5d.6s2.(a 2D).6p z 3F* → 3512 | Измеренная | NIST | |
| 386.09058 нм | 6300 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d2.(a 3F).6s.(a 2F).6p y 1F* | Измеренная | NIST | |
| 441.790242 нм | 6200 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3D* | Измеренная | NIST | |
| 388.935622 нм | 5900 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1D → 5d2.(a 3P).6s.(a 4P).6p y 5D* | Измеренная | NIST | |
| 469.90048 нм | 5900 | Hf I | emission | 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5G* → 5d2.(3F).6s.(a 4F).7s b 5F | Измеренная | NIST | |
| 678.92714 нм | 5900 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5G* | Измеренная | NIST | |
| 433.027751 нм | 5800 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p y 3F* | Измеренная | NIST | |
| 410.65431 нм | 5600 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 1G → 5d2.(a 3F).6s.(a 2F).6p y 1F* | Измеренная | NIST | |
| 426.34428 нм | 5400 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 477.37157 нм | 5400 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3P → 5d.6s2.(a 2D).6p z 1P* | Измеренная | NIST | |
| 590.29382 нм | 5400 | Hf I | emission | 5d2.6s2 a 3F → 5d2.(a 3F).6s.(a 4F).6p z 5G* | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 152 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 128 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 122 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Batsanov
- 225 pm
- Alvarez
- 263 pm
- UFF
- 314,1 pm
- MM3
- 253 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 264 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 159 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 45
- Pettifor
- 50
- Glawe
- 50
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 4
- Gunnarsson–Lundqvist
- 5
- Robles–Bartolotti
- 4
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 103 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 6 a.u.
- C₆ (Gould–Bučko)
- 1040 Ha·Bohr6
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 13,45 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 3
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 2506,15 K |
| Температура кипения | 4873,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (14)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1,3984 |
| 2 | p | 4,4012 |
| 2 | s | 18,8102 |
| 3 | d | 13,5702 |
| 3 | p | 21,0168 |
| 3 | s | 21,6885 |
| 4 | d | 36,476 |
| 4 | f | 39,7904 |
| 4 | p | 34,0704 |
| 4 | s | 33,0228 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (4)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 4 | IV | 72 | from r^3 vs V plots, | |
| 4 | VI | 85 | from r^3 vs V plots, | |
| 4 | VII | 90 | ||
| 4 | VIII | 97 |
Типы распада изотопов (46)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 153 | B+ | — |
| 154 | B+ | 100% |
| 154 | A | 0% |
| 155 | B+ | 100% |
| 155 | A | — |
| 156 | A | 100% |
| 156 | B+ | — |
| 157 | A | 94% |
| 157 | B+ | 14% |
| 158 | B+ | 55,7% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (514)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 2,62338 |
| 10,1617 | — | 2,71485 |
| 10,3261 | — | 2,80951 |
| 10,4931 | — | 2,90326 |
| 10,6628 | — | 2,98247 |
| 10,8353 | — | 3,06384 |
| 11,0106 | — | 3,14744 |
| 11,1886 | — | 3,21346 |
| 11,3696 | — | 3,27509 |
| 11,5535 | — | 3,33789 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
3.0 milligrams per kilogram
Источники (1)
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
7×10-6 milligrams per liter
Источники (1)
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Hafnium.
The element property data was retrieved from publications.