Hafnio

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 Hexagonal.svgCapa electrónica 072 Hafnio.svg
 
72
Hf
 
        
        
                  
                  
                                
                                
Tabla completaTabla ampliada
Hf,72.jpg
Gris acero
Información general
Nombre, símbolo, númeroHafnio, Hf, 72
Serie químicaMetales de transición
Grupo, período, bloque4, 6, d
Masa atómica178,49 u
Configuración electrónica[Xe]4f14 5d2 6s2
Dureza Mohs5,5
Electrones por nivel2, 8, 18, 32, 10, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio155 pm
Electronegatividad1,3 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)208 pm (radio de Bohr)
Radio covalente150 pm
Estado(s) de oxidación4, 3, 2
ÓxidoAnfótero
1.ª Energía de ionización658,5 kJ/mol
2.ª Energía de ionización1440 kJ/mol
3.ª Energía de ionización2250 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinarioSólido
(paramagnético)
Densidad13310 kg/m3
Punto de fusión2506 K (2233 °C)
Punto de ebullición4876 K (4603 °C)
Entalpía de vaporización575 kJ/mol
Entalpía de fusión24,06 kJ/mol
Presión de vapor0,00112 Pa a 2500 K
Varios
Estructura cristalinaHexagonal
N° CAS7440-58-6
N° EINECS231-166-4
Calor específico140 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica3,12·106 S/m
Conductividad térmica23 W/(K·m)
Módulo elástico78 GPa
Coeficiente de Poisson0,37
Velocidad del sonido3010 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del hafnio
isoANPeriodoMDEdPD
MeV
172HfSintético1,87 aε0,350172Lu
174Hf0,16%2·1015 aα2,495170Yb
176Hf5,26%Estable con 104 neutrones
177Hf18,60%Estable con 105 neutrones
178Hf27,28%Estable con 106 neutrones
179Hf13,62%Estable con 107 neutrones
180Hf35,08%Estable con 108 neutrones
182HfSintético9·106β-0,373182Ta
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El hafnio es un elemento químico de número atómico 72 que se encuentra en el grupo 4 de la tabla periódica de los elementos y se simboliza como Hf.

Es un metal de transición, brillante, gris-plateado, químicamente muy parecido al circonio, encontrándose en los mismos minerales y compuestos, y siendo difícil separarlos. Se usa en aleaciones con wolframio en filamentos y en electrodos. También se utiliza como material de barras de control de reactores nucleares debido a su capacidad de absorción de neutrones. Recientemente, se ha convertido en el material utilizado para fabricar los transistores de los procesadores de la conocida marca Intel.

Principales propiedades

Es un metal dúctil, brillante, plateado y resistente a la corrosión; químicamente muy similar al circonio. Estos dos elementos tienen el mismo número de electrones en sus capas exteriores y sus radios iónicos son muy similares debido a la contracción de los lantánidos. Por eso son muy difíciles de separar (los procesos geológicos no los han separado y en la naturaleza se encuentran juntos) y no hay otros elementos químicos que se parezcan más entre sí. Las únicas aplicaciones para las cuales es necesario separarlos es en aquellas en las que se utilizan por sus propiedades de absorción de neutrones, en reactores nucleares.

El carburo de hafnio (HfC) es el compuesto binario más refractario conocido, con un punto de fusión de 3.890 °C, y el nitruro de hafnio (HfN) es el más refractario de todos los nitruros metálicos conocidos, con un punto de fusión de 3.310 °C. El carburo mixto de hafnio y tántalo (Ta4HfC5) es el compuesto múltiple con más alto punto de fusión conocido, 4.215 °C.

El hafnio es resistente a las bases concentradas, pero los halógenos pueden reaccionar con él para formar tetrahaluros de hafnio (HfX4). A temperaturas altas puede reaccionar con oxígeno, nitrógeno, carbono, boro, azufre y silicio.

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