ハフニウム

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ルテチウム - ハフニウム - タンタル Zr Hf Rf 周期表
一般特性
名称, 記号, 番号	ハフニウム, Hf, 72
分類	遷移金属
族, 周期, ブロック	4 (IVA), 6 , d
密度, 硬度	13310 kg·m−3, 5.5
単体の色	灰色
原子特性
原子量	178.49 u
原子半径 （計測値）	155 (208) pm
共有結合半径	150 pm
VDW半径	no data
電子配置	[Xe]4f14 5d2 6s2
電子殻	2, 8, 18, 32, 10, 2
酸化数（酸化物）	2, 3, 4（両性酸化物）
結晶構造	六方最密構造
物理特性
相	固体 (常磁性)
融点	2506 K (2233 ℃, 4051 °F)
沸点	4876 K (4603 ℃, 8317 °F)
モル体積	13.44 × 10−3 m3
気化熱	575 kJ·mol−1
融解熱	24.06 kJ·mol−1
蒸気圧	0.00112 Pa (2500 K)
音の伝わる速さ	3010 m/s (293.15 K)
その他
クラーク数	0.0004%
電気陰性度	1.3 （ポーリング）
比熱容量	140 J/(kg·K)
導電率	3.12 × 106 m−1·Ω−1
熱伝導率	23 W/(m·K)
イオン化エネルギー	第1: 658.5 kJ·mol−1
	第2: 1440 kJ·mol−1
（比較的）安定同位体
同位体 NA 半減期 DM DE/MeV DP 174Hf 0.162% 2.0×1015 年 α 2.495 170Yb 176Hf 5.206% 中性子104個で安定 177Hf 18.606% 中性子105個で安定 178Hf 27.297% 中性子106個で安定 179Hf 13.629% 中性子107個で安定 180Hf 35.1% 中性子108個で安定
注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

ハフニウム (Hafnium)：原子番号72の元素。元素記号はHf。

[編集] 概要

チタン族元素の一つ。灰色の金属（遷移金属）。常温、常圧で安定な結晶構造は、六方最密充填構造(HCP)で、比重は 13.31、融点は2222℃、沸点は4450℃（融点、沸点とも異なる実験値あり）。展性、延性に富む。酸化力のある酸に溶けるが、アルカリには溶けない。高温で、酸素、水素、窒素、ハロゲン元素と反応する。原子価は、+2価、+3価、+4価（+4価が最も安定）。化学的、物理的性質はジルコニウムに似る。

[編集] 用途

熱中性子の吸収断面積が大きい（これはジルコニウムとは逆の性質）ので、原子炉の制御棒の材料に利用される。また、酸化ハフニウムは、MOSFETのゲートからのリーク電流対策のための高誘電率（High-k）材料として注目されている。

[編集] 歴史

オランダのコスター(Dirk Coster)によって1924年に発見。ハフニウムとジルコニウムは性質がよく似ているため、ジルコニウムとの分離が難しく発見が遅れ、天然元素としては最後から2番目に発見された。コペンハーゲンのラテン語名Hafniaが語源。

[編集] ハフニウムの化合物

• HfC（炭化ハフニウム）
• HfF₄（フッ化ガラスの材料）
• HfO₂（高誘電率ゲート絶縁膜）

[編集] 同位体

詳細は「ハフニウムの同位体」を参照

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