Hf гафний [Hafnium; от лат. Hafnia — Гафния (назв. г. Копенгагена)] — химический элемент 4-й группы, с порядковым номером 72 в периодической системе.
Атомный номер 72, атомная масса 178,49. Находится в шестом периоде. Температура плавления: 2150 ℃, температура кипения 4603 °C. Плотность: 13.31 г/см3.
Электронная формула
Полная электронная формула атома гафния в порядке возрастания энергий орбиталей:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d2
Сокращенная электронная конфигурация Hf:
[Xe] 4f14 5d2 6s2Электронная формула атома гафния в порядке следования уровней:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d2 6s2
Электронно-графическая схема гафния (Hf)
Рис. Схема распределения электронов по атомным орбиталям в атоме гафния.
Энергетические уровни
Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме Hf:
- -й уровень (K): 2
- -й уровень (L): 8
- -й уровень (M): 18
- -й уровень (N): 32
- -й уровень (O): 10
- -й уровень (P): 2
Рис. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме гафния.
Валентные электроны гафния
Количество валентных электронов в атоме — 4.
Таблица квантовых чисел Hf (N — главное, L — орбитальное, M — магнитное, S — спин).
Орбиталь | N | L | M | S |
s | 6 | 0 | 0 | +1/2 |
s | 6 | 0 | 0 | -1/2 |
d | 5 | 2 | -2 | +1/2 |
d | 5 | 2 | -1 | +1/2 |
В соединениях гафний проявляет степень окисления: +2, +3, +4.
Стабильные изотопы
Изотоп | Протоны | Нейтроны | Атомная масса изотопа |
174Hf | 72 | 102 | ~173.940046 |
176Hf | 72 | 104 | ~175.9414086 |
177Hf | 72 | 105 | ~176.9432207 |
178Hf | 72 | 106 | ~177.9436988 |
179Hf | 72 | 107 | ~178.9458161 |
180Hf | 72 | 108 | ~179.94655 |
Природный гафний состоит из шести стабильных изотопов с массовыми числами: 174Hf, 176Hf, 177Hf, 178Hf, 179Hf и 180Hf.
Получены искусственные радиоактивные изотопы с массовыми числами 170Hf — 173Hf , 175Hf, 179Hf, 180Hf, 181Hf, 183Hf.
Периодами полураспада соответственно 1,87 ч, 16 ч, 5 лет, 23,6 ч, 70 дней, 19 сек, 5,5 ч, 46 дней и 64 мин.