铪是一种元素,门捷列夫(元素周期表专家)在它被发现之前就预测了它的存在。这里收集了有关铪的有趣事实,以及该元素的标准原子数据。
新鲜纯净的铪是一种具有明亮银色光泽的金属。然而,铪氧化形成美丽的彩虹色表面效果。
门捷列夫在1869年编写的一份报告中预测了铪的存在。它是据信存在的两种非放射性元素之一,但尚未得到证实。1923年,Georg von Hevesy和Dirk Coster通过对锆矿石样品进行x射线光谱分析,最终发现了它。元素名称是为了纪念发现它的城市(哈夫尼亚是哥本哈根的旧名称)。
正如你所料,铪在自然界是不自由的。相反,它形成化合物和合金。由于这两种金属具有相似的产状和性质,铪极难从锆中分离出来。大多数铪金属都有一定程度的锆污染。虽然在矿石中发现铪(主要是锆石和辉绿岩),但其活性不如大多数过渡金属。
当铪粉化时,增加的表面积提高了其反应性。粉末状铪容易点燃并可能爆炸。
铪可用作铁、钛、铌和钽的合金剂。它存在于集成电路、真空管和白炽灯中。铪用于核反应堆,主要用作核控制棒,因为铪是一种非常强大的中子吸收剂。这是铪和它的姊妹元素锆之间的一个显著区别——锆对中子基本上是透明的。
铪的纯形态并不是特别有毒,但它确实会对健康造成危害,尤其是吸入时。铪化合物应小心处理,过渡金属化合物也应小心处理,因为离子形式可能是危险的。对铪化合物在动物体内的作用只做了有限的试验。真正已知的是铪的化合价通常为4。
铪存在于宝石锆石和石榴石中。石榴石中的铪可用作地质年代计,这意味着它可以用来确定变质地质事件的年代。
元素名称:铪
铪符号:Hf
原子序数:72
原子量:178.49
元素分类:过渡金属
电子组态:[Xe]4f14 5d2 6s2
发现:德克·科斯特和格奥尔格·冯·海维西1923年(丹麦)
名称来源:哈夫尼亚,哥本哈根的拉丁名称
密度(g/cc):13.31
熔点(K):2503
沸点(K):5470
外观:银色,韧性金属
原子半径(pm):167
原子体积(cc/mol):13.6
共价半径(pm):144
离子半径:78(+4e)
比热(@20°C J/g mol):0.146
熔化热(kJ/mol):(25.1)
蒸发热(kJ/mol):575
鲍林负数:1.3
第一电离能(kJ/mol):575.2
氧化状态:4
晶格结构:六角形
晶格常数(Å):3.200
晶格C/A比:1.582
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