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Háfnio - Hf



Número atômico 72 | Massa atômica 178,49 | Elétrons [Xe]6s24f145d2 | Metal de transição externa |

História da descoberta |
Disponibilidade |
Produção | Propriedades |
Compostos e/ou reações |
Aplicações | Isótopos |

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História

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De Hafnia (nome latino para Copenhague). A descoberta é atribuída a D Coster e G von Hevesey em 1932. O nome foi dado em razão da cidade onde ela ocorreu.


Disponibilidade

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Está sempre associado ao zircônio, cujos minerais contêm 1 a 5% de háfnio.


Produção

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Atualmente, é obtido pela redução do tetracloreto com magnésio ou sódio.


Propriedades

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É um metal dúctil com aspecto de prata brilhante. Sua propriedades são bastante influenciadas por impurezas de zircônio. De todos os elementos, zircônio e háfnio são os mais difíceis de separar.

A massa específica do háfnio é cerca do dobro da do zircônio, embora quimicamente ambos sejam bastante semelhantes.

É resistente a álcalis concentrados mas em altas temperaturas reage com oxigênio, nitrogênio, carbono, boro, enxofre, silício. Com halogênios, reage diretamente para formar haletos.

Pode ser ligado com ferro, titânio, nióbio, tântalo e outros metais. Absorve hidrogênio a 700°C.

O carboneto de háfnio é o composto binário mais refratário e o nitreto, que tem ponto de fusão de 3310°C, é o mais refratário nitreto metálico.

Grandeza Valor Unidade
Massa específica do sólido 13310 kg/m3
Ponto de fusão 2233 °C
Calor de fusão 25,5 kJ/mol
Ponto de ebulição 4602 °C
Calor de vaporização 630 kJ/mol
Temperatura crítica s/ dado °C
Eletronegatividade 1,3 Pauling
Estados de oxidação +4 -
Resistividade elétrica 30 10−8 Ω m
Temperatura de supercondutividade 0,128 K
Condutividade térmica 23 W/(m°C)
Calor específico 144 J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica 0,59 10−5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson 0,37 -
Módulo de elasticidade 78 GPa
Estrutura cristalina hexagonal -


Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Reação com oxigênio Hf + O2 → HfO2
Reação com nitrogênio -
Reação com água Não ocorre
Reação com halogênios Hf + 2F2 → HfF4
Hf + 2Cl2 → HfCl4
Hf + 2Br2 → HfBr4
Hf + 2I2 → HfI4
Reação com ácido É resistente à maioria dos ácidos
Reação com base Não ocorre, mesmo se aquecido


Aplicações - alguns exemplos

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Devido às propriedades mecânicas, resistência à corrosão e absorção de nêutrons, háfnio é usado em barras de controle de reatores nucleares.

Também empregado em algumas lâmpadas incandescentes e como eliminador de oxigênio em válvulas eletrônicas.


Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia-vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia-vida Decaimento
172Hf 0 171,9395 1,87 a CE p/ 172Lu
173Hf 0 172,9407 23,6 h CE p/ 173Lu
174Hf 0,16 173,9400 2,0 1015 a α p/ 170Yb
175Hf 0 174,9415 70 d CE p/ 175Lu
176Hf 5,26 175,9414 Estável -
177Hf 18,60 176,9432 Estável -
178Hf 27,28 177,9437 Estável -
179Hf 13,62 178,9458 Estável -
180Hf 35,08 179,9465 Estável -
181Hf 0 180,9491 42,4 d β− p/ 181Ta
182Hf 0 181,9506 9 106 a β− p/ 182Ta


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Referências:
WebElements periodic table. 		LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY. Periodic Table of the Elements.