Háfnio

História

Em 1911, Georges Urbain relatou a descoberta do elemento faltante abaixo do zircônio na tabela periódica, mas ele estava errado e continuou a busca.

Finalmente, foi descoberto por George Charles de Hevesy e Dirk Coster na Universidade de Copenhague, em 1923.

Ele foi encontrado em um mineral zircônio, zircão um norueguês, mas tinha-se revelado muito difícil separá-lo de zircônio e este explicou porque háfnio permaneceu desconhecido por tanto tempo.

Outros minerais de zircônio foram agora examinado por Hevesy, e alguns foram encontrados para conter tanto quanto cinco por cento de háfnio. Isso significou o peso atômico do material de zircônio foi errado e livre de háfnio teve que ser produzido para que este a ser determinado

A primeira amostra pura de si háfnio foi feito em 1925 pela decomposição de háfnio tetra-iodeto sobre um fio de tungstênio quente.

Háfnio é um metal brilhante, prateado que resiste à corrosão e pode ser transformado em fios.

Símbolo – Hf

Elemento metálico de transição, é prateado e brilhante.

Número atômico: 72
Configuração eletrônica: [Xe]4f145d26s2
MA = 178,49
d = 13,3g.cm-3
PF = 2230 ± 20°C
PE = 4620°C.
Número de prótons / Elétrons: 72
Número de nêutrons: 106
Classificação: Metais de Transição
Cristal Estrutura: Hexagonal
Densidade @ 293 K: 13,2 g / cm 3
Cor: Prata
Data da descoberta: 1923
Descobridor: Dirk Coster
Nome de Origem: A partir da palavra latina Hafnia (Copenhaga)
Usos: reatores nucleares
Obtido a partir de: zircão

O elemento é encontrado na natureza com o zircônio e extraído por formação de cloreto e redução pelo processo de Kroll.

É usado em ligas de tungstênio para filamentos e eletrodos, e como absorvedor de nêutrons.

No ar, o metal forma camada passiva de óxido.

A maioria dos seus compostos são complexos de háfnio(IV).

Complexos menos estáveis de háfnio(III) também existem.

O elemento foi descrito pela primeira vez por Urbain em 1911 e sua existência foi estabelecida em 1923 por D. Coster e G. C. de Hevesey.

Utilização

O háfnio é utilizado em reatores nucleares como absorvedor de nêutrons e como material refratário (HfC – carbeto de háfnio).

Estrutura atômica

Número de níveis de energia: 6

Primeiro Nível de energia: 2
Segundo Nível de Energia: 8
Terceiro Nível de Energia: 18
Quarto Nível de energia: 32
Quinto Nível de energia: 10
Sexta Nível de energia: 2

Usos

Háfnio é um bom absorvente de neutrões e é utilizado para fazer barras de controle, tais como aqueles encontrados em submarinos nucleares.

Ele também tem um ponto de fusão muito alto e devido a isto é utilizado em maçaricos de plasma.

Háfnio foi ligado com sucesso, com vários metais, incluindo ferro, titânio e nióbio.

O óxido de háfnio é usada como um isolador eléctrico em microchips, enquanto que os catalisadores de háfnio têm sido utilizados em reações de polimerização.

Propriedades físicas

Háfnio é um metal brilhante, cinza-prateado que é muito dúctil. Dúctil significa capaz de ser transformado em fios finos.

Seu ponto de fusão é de cerca de 2150 ° C (3900 ° F) e seu ponto de ebulição cerca de 5400 ° C (9700 ° F).

A sua densidade é de 13,1 gramas por centímetro cúbico.

A propriedade física de maior interesse para o háfnio é como ele responde a nêutrons. Um neutrões é uma partícula muito pequena encontrada no núcleo (centro) de um átomo. Os nêutrons são usados ??para fazer as reações de fissão nuclear ocorrer.

Reações de fissão nuclear ter lugar quando um neutrão ataca um grande átomo, tal como um átomo de urânio. O neutrões faz com que o átomo de quebrar.

No processo, uma grande quantidade de energia é libertada. Essa energia pode ser convertida em eletricidade.

A fim de produzir eletricidade a partir de fissão nuclear, a reação de cisão deve ser cuidadosamente controlada. Para fazer isso, o número de nêutrons também deve ser mantida sob controle próximo.

Háfnio tem a capacidade de absorver (“absorvedor”) de nêutrons muito facilmente.

Ele é usado em hastes que controlam o quão rápido uma reação de fissão ocorre.

Esta propriedade é uma das poucas maneiras em que difere de zircônio háfnio.

Enquanto háfnio é muito bom em absorver nêutrons, zircônio dificilmente absorve nêutrons em tudo. Nêutrons passam através dela.

Ambos háfnio e zircônio são usados ??em usinas nucleares.

Propriedades quimicas

Tal como o zircônio, o háfnio não é muito reativo. Ele não combinam facilmente com o oxigênio no ar reagem com a água ou ácidos ou frias.

Pode ser mais ativa com ácidos quentes, no entanto.

Háfnio e zircônio são tão parecidos como quaisquer dois elementos da tabela periódica.

Fonte: www.rsc.org/www.cdcc.sc.usp.br/www.chemicalelements.com/www.chemistryexplained.com