鉿(英語:Hafnium),是一種化學元素,其化學符號為Hf,原子序數為72,原子量為7002178486000000000♠178.486 u。鉿為ⅣB族元素,是帶光澤的銀灰色的過渡金屬,熔點2233 °C,沸點4602 °C,密度13.31克/立方厘米。緻密的金屬鉿性質不活潑,表面形成常溫穩定的氧化物覆蓋層,但粉末狀的鉿容易在空氣中自燃。鉿吸收氫氣的能力很強,最高可形成HfH₂.₁。高溫下,鉿能與氮發生反應。由於鑭系收縮的影響,鉿的原子半徑幾乎和鋯相等,因此二者性質極為相似,很難分離,主要差異之一是鉿的密度為鋯的兩倍。鉿不與稀鹽酸、稀硫酸和強鹼溶液作用,但易溶於氫氟酸和氟王水,鉿會與熱王水緩慢作用產生氯氧化鉿。鉿的氧化態是+2、+3、+4,其中+4價化合物最穩定。
Quick Facts 外觀, 概況 ...
鉿 72Hf
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外觀 |
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銀灰色
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 鉿(hafnium)·Hf·72 |
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元素類別 | 過渡金屬 |
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族·週期·區 | 4·6·d |
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標準原子質量 | 178.486(6)[1] |
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電子排布 | [Xe] 4f14 5d2 6s2 2, 8, 18, 32, 10, 2
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歷史 |
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預測 | 德米特里·門捷列夫(1869年) |
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物理性質 |
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物態 | 固體 |
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密度 | (接近室溫) 13.31 g·cm−3 |
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熔點時液體密度 | 12 g·cm−3 |
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熔點 | 2506 K,2233 °C,4051 °F |
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沸點 | 4876 K,4603 °C,8317 °F |
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熔化熱 | 27.2 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | 648 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 25.73 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
|
10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
溫/K
|
2689
|
2954
|
3277
|
3679
|
4194
|
4876
|
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原子性質 |
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氧化態 | 4, 3, 2, 1, −2 ((兩性)) |
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電負性 | 1.3(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:658.5 kJ·mol−1
第二:1440 kJ·mol−1
第三:2250 kJ·mol−1 |
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原子半徑 | 159 pm |
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共價半徑 | 175±10 pm |
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鉿的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 六方密堆積 |
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磁序 | 順磁性 |
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電阻率 | (20 °C)331 nΩ·m |
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熱導率 | 23.0 W·m−1·K−1 |
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膨脹系數 | (25 °C)5.9 µm·m−1·K−1 |
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聲速(細棒) | (20 °C)3010 m·s−1 |
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楊氏模量 | 78 GPa |
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剪切模量 | 30 GPa |
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體積模量 | 110 GPa |
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泊松比 | 0.37 |
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莫氏硬度 | 5.5 |
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維氏硬度 | 1520–2060 MPa |
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布氏硬度 | 1450–2100 MPa |
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CAS編號 | 7440-58-6 |
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同位素 |
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主條目:鉿的同位素
同位素
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豐度
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半衰期(t1/2)
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衰變
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方式
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能量(MeV)
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產物
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172Hf
|
人造
|
1.87 年
|
ε
|
0.334
|
172Lu
|
174Hf
|
0.16%
|
7.0×1016 年[3]
|
α
|
2.495
|
170Yb
|
176Hf
|
5.26%
|
穩定,帶104粒中子
|
177Hf
|
18.60%
|
穩定,帶105粒中子
|
178Hf
|
27.28%
|
穩定,帶106粒中子
|
178m2Hf
|
人造
|
31 年
|
IT
|
2.446
|
178Hf
|
179Hf
|
13.62%
|
穩定,帶107粒中子
|
180Hf
|
35.08%
|
穩定,帶108粒中子
|
182Hf
|
人造
|
8.90×106 年
|
β−
|
0.381
|
182Ta
| |
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