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Durchschnittliche Masse eines Atoms in atomaren Masseneinheiten (1 u ist 1/12 der Masse eines Kohlenstoff-12-Atoms). Berücksichtigt die natürliche Isotopenmischung des Elements.
Nummer der senkrechten Spalte, 1 bis 18 nach IUPAC-Zählung. Elemente einer Gruppe haben den gleichen Aufbau der äußeren Schale und daher ähnliche Eigenschaften. In Schulbüchern findet man auch die ältere Zählung in Haupt- und Nebengruppen.
Nummer der waagerechten Zeile. Entspricht meist der Zahl der Elektronenschalen des Atoms; Ausnahme ist Palladium mit vier Schalen in Periode 5.
Das Unterniveau (s, p, d oder f), das in der üblichen Reihenfolge zuletzt Elektronen erhält; danach teilt sich das Periodensystem in vier Blöcke. Einzelne Atome weichen ab: Lanthan steht am Anfang des f-Blocks, hat aber kein f-Elektron.
[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d²
Wie die Elektronen auf die Unterniveaus verteilt sind. Die eckige Klammer steht für das vorherige Edelgas, die Hochzahl für die Zahl der Elektronen im Unterniveau.
2, 8, 18, 32, 10, 2
Zahl der Elektronen auf jeder Schale, vom Kern nach außen.
2.233 °C (2.506 K)
Temperatur, bei der der Feststoff bei Normaldruck flüssig wird. Helium, Kohlenstoff und Arsen schmelzen bei Normaldruck nicht: Helium braucht etwa 25 atm, Kohlenstoff und Arsen gehen direkt in Dampf über.
4.603 °C (4.876 K)
Temperatur, bei der die Flüssigkeit bei Normaldruck siedet. Bei Kohlenstoff und Arsen die Temperatur, bei der der Feststoff direkt verdampft (Sublimation).
13,3 g/cm³
Masse eines Kubikzentimeters des Stoffes. Bei Gasen bei 0 °C und Normaldruck.
1,3 Pauling
Wie stark ein Atom in einer chemischen Bindung Elektronen an sich zieht. Auf der Pauling-Skala reicht sie von 0,79 bei Caesium bis 3,98 bei Fluor.
6,825 eV
Energie, die nötig ist, um das am schwächsten gebundene Elektron vom Atom zu entfernen. Je kleiner sie ist, desto leichter gibt das Element ein Elektron ab, was typisch für Metalle ist.
0,178 eV
Energie, die frei wird, wenn ein neutrales Atom ein Elektron aufnimmt. Am größten bei den Halogenen. Edelgase, Stickstoff und einige Metalle bilden kein stabiles negatives Ion.
175 pm
Halbe Länge einer kovalenten Einfachbindung zwischen zwei Atomen des Elements. Er gibt die Größe des Atoms in einem Molekül oder Kristall an: 76 pm bei Kohlenstoff, 132 pm bei Eisen.
+4
Ladungen, die das Atom in seinen Verbindungen hätte, wenn alle Bindungen ionisch wären; angegeben sind die wichtigsten.
Hafnium (Hf) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 72. Das Element steht in Gruppe 4 und Periode 6 des Periodensystems, im d-Block. Es ist ein Übergangsmetall. Aggregatzustand bei Raumtemperatur: fest. Seine Standard-Atommasse beträgt 178,49.
Herkunft des Namens
Hafnium ist nach Kopenhagen benannt, lateinisch Hafnia. Mit seiner neuen Atomtheorie sagte Niels Bohr voraus, dass Element 72 keine Seltene Erde sei, wie manche behaupteten, sondern ein naher Verwandter des Zirconiums. 1923 fanden Dirk Coster und George de Hevesy, die an Bohrs Institut in Kopenhagen arbeiteten, es mit Röntgenspektroskopie in Zirconiumerz aus Norwegen.
Wo kommt Hafnium vor?
Hafnium hat keine eigenen Erze: Es steckt in jedem Zirconiumerz und ähnelt Zirconium so sehr, dass die Trennung sehr schwierig ist.
Wofür wird Hafnium verwendet?
Hafnium fängt Neutronen gut ein und dient in Steuerstäben von Kernreaktoren. Dünne Schichten aus Hafniumoxid isolieren die winzigen Transistoren moderner Mikrochips. Hafniumcarbid hat einen der höchsten Schmelzpunkte aller bekannten Verbindungen.
Wissenswertes
Bevor Hafnium gefunden wurde, behauptete Georges Urbain, Element 72 unter den Seltenen Erden entdeckt zu haben, und nannte es Celtium. Das war ein Irrtum.