आवर्त सारणी › हैफ्नियम
1. पहचान और वर्गीकरण
ज़िरकोनियम के साथ मिलने वाली संक्रमण धातु; न्यूट्रॉन अवशोषण अधिक है।
- नाम और प्रतीक
- हैफ्नियम (Hafnium) · Hf
- परमाणु क्रमांक
- 72
- सापेक्ष परमाणु भार / द्रव्यमान संख्या
- 178.49 ± 0.01
- समूह · आवर्त · खंड
- 4 · 6 · d
- श्रेणी
- संक्रमण धातु
- कमरे के ताप के पास अवस्था
- ठोस
- स्थिर समस्थानिक
- कम-से-कम एक स्थिर समस्थानिक
- CAS संख्या
- 7440-58-6
वर्ग कोष्ठक [A] किसी चुने हुए समस्थानिक की पूर्णांक द्रव्यमान संख्या बताते हैं; वे औसत परमाणु भार नहीं हैं। किसी तत्व के अलग समस्थानिकों में न्यूट्रॉन अलग हो सकते हैं।
2. परमाणु संरचना और इलेक्ट्रॉन विन्यास
- प्रोटॉन · उदासीन परमाणु में इलेक्ट्रॉन
- 72 · 72
- संदर्भ समस्थानिक में न्यूट्रॉन
- 108 (180Hf)
- पूर्ण इलेक्ट्रॉन विन्यास
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d² 6s²- संक्षिप्त विन्यास
[Xe]6s² 4f¹⁴ 5d²- कोशवार इलेक्ट्रॉन
- 2, 8, 18, 32, 10, 2
- सूचीबद्ध ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
- +4
- विद्युतऋणात्मकता
- 1.3 (Pauling)
- प्रथम आयनन ऊर्जा
- 658.512 kJ/mol · 6.825 eV
- इलेक्ट्रॉन बंधुता
- उपलब्ध नहीं
- सहसंयोजक त्रिज्या
- 175 pm
- वान डर वाल्स त्रिज्या
- 212 pm
अति भारी तत्वों के विन्यास में सैद्धांतिक पूर्वानुमान शामिल हो सकते हैं। विभिन्न प्रकार की परमाणु त्रिज्याएँ एक-दूसरे के स्थान पर नहीं रखनी चाहिए।
3. भौतिक और तापीय गुण
- घनत्व
- 13.3 g/cm³
- गलनांक
- 2506 K · 2232.85 °C · 4051.13 °F
- क्वथनांक
- 4876 K · 4602.85 °C · 8317.13 °F
- क्रिस्टल संरचना
- HCP
- विशिष्ट ऊष्मा
- 0.144 J/(g·K)
- ऊष्मीय चालकता
- 23 W/(m·K)
- संलयन ऊष्मा
- 27.2 kJ/mol
- वाष्पन ऊष्मा
- 571 kJ/mol
- चुंबकीय व्यवहार
- Paramagnetic
- मोह्स कठोरता
- 5.5
- ध्वनि की चाल
- 3010 m/s
घनत्व और संरचना तापमान, दाब तथा अपररूप पर निर्भर हैं। 25°C कमरे के ताप का संदर्भ है, STP नहीं। “उपलब्ध नहीं” को शून्य न समझें।
4. रासायनिक व्यवहार और यौगिक
ज़िरकोनियम के साथ मिलने वाली संक्रमण धातु; न्यूट्रॉन अवशोषण अधिक है।
प्रमुख यौगिक: HfO / Hf₂O₃ (Oxide) · HfClₙ (Chloride) · HfFₙ (Fluoride)
अभिक्रियाओं का अंग्रेज़ी संदर्भ
Oxidation behavior depends on temperature, surface passivation and the chemical environment.
Direct reaction with water is element- and condition-dependent.
5. समस्थानिक
| समस्थानिक | स्थिति | प्राकृतिक प्रचुरता | अर्धायु |
|---|---|---|---|
| 174Hf | रेडियोधर्मी | 0.16% | 2.0E+15 Y |
| 176Hf | स्थिर | 5.26% | स्थिर |
| 177Hf | स्थिर | 18.60% | स्थिर |
| 178Hf | स्थिर | 27.28% | स्थिर |
| 179Hf | स्थिर | 13.62% | स्थिर |
| 180Hf | स्थिर | 35.08% | स्थिर |
अर्धायु की इकाइयाँ: s = सेकंड, m = मिनट, h = घंटे, d = दिन, Y = वर्ष। — का अर्थ शून्य नहीं, बल्कि यहाँ प्राकृतिक प्रचुरता का मान उपलब्ध नहीं है। सूची में चयनित मूल अवस्थाएँ हैं; मेटास्टेबल अवस्थाएँ अलग होती हैं।
6. खोज और प्राकृतिक उपलब्धता
- खोज का समय
- 1923 ई.
- खोज से संबद्ध वैज्ञानिक
- Dirk Coster & George de Hevesy
- स्थान
- Denmark (Copenhagen)
- उत्पत्ति
- प्राकृतिक
- पर्पटी में सूचीबद्ध प्रचुरता
- उपलब्ध नहीं
खनिज और नामकरण का अंग्रेज़ी संदर्भ
Zircon (ZrSiO₄) crystals (contains 1–4% Hf)
Named from scientific/historical roots associated with Hafnium (Hf), discovered or characterized by Dirk Coster & George de Hevesy.
7. प्रमुख उपयोग
नाभिकीय नियंत्रण छड़ें, उच्च ताप मिश्रधातुएँ और अर्धचालक डाइइलेक्ट्रिक।
विभिन्न क्षेत्रों के विस्तृत अंग्रेज़ी विवरण
- everyday
- High-κ dielectric gate insulators (HfO₂) in modern sub-7nm microprocessors, nuclear submarine reactor control rods, plasma cutting tips
- industry
- Used in transition metal processing, specialized alloys, and chemical manufacturing (High-κ dielectric gate insulators (HfO₂) in modern sub-7nm microprocessors, nuclear submarine reactor control rods, plasma cutting tips).
- electronics
- Applied in electronic components, semiconductors, or functional coatings where Hafnium's electronic structure ([Xe] 4f¹⁴ 5d² 6s²) provides target conductivity.
- medicine
- Diagnostic imaging, biomedical instrumentation, or pharmaceutical synthesis research.
- energy
- Utilized in power generation, battery materials, catalysts, or nuclear technology involving Hafnium.
- aerospace
- High-performance materials, structural alloys, or space instrumentation utilizing Hafnium.
- agriculture
- Soil geochemistry analysis, trace micronutrient research, or analytical environmental monitoring.
- science
- Spectroscopic standard, crystallography, and quantum chemistry studies of Period 6 d-block elements.
8. जैविक भूमिका और सुरक्षा
महीन चूर्ण ज्वलनशील हो सकता है।
मौलिक तत्व, उसके आयन, यौगिक और रेडियोसमस्थानिकों के स्वास्थ्य प्रभाव अलग हो सकते हैं। यह अध्ययन संदर्भ है; प्रयोगशाला में पदार्थ की सुरक्षा पत्रिका और प्रशिक्षित पर्यवेक्षण आवश्यक हैं।
जैविक भूमिका का अंग्रेज़ी संदर्भ
Classified as non-essential in human and biological systems.