Гафний

Сегодня говорим о братишке титана по группе. Hf, имеющий атомный номер 72, стоит сразу после лантаноидов и назван в честь позднелатинского Hafnia — Копенгаген. Простое вещество — металл, устойчивый к действию растворов щелочей. А теперь об остальных свойствах!

Простое вещество — гафний
Копенгаген, столица Дании
1 of 2
Простое вещество — гафний

Историческая справка

Гафний был открыт в 1922 году методом рентгеноструктурного анализа в норвежской циркониевой руде Д.Костером и Г.Хевеши. До этого его пытались искать среди РЗЭ, что было подвергнуто серьёзной критике Н.Бором, ведь по его расчётам Hf должен находиться в 4 группе ПСХЭ, где он и сегодня.

Положение гафния в ПСХЭ
Положение гафния в ПСХЭ

Соединения

Простое вещество — ожидаемо, серебристый металл. В виде порошка пирофорен. По свойствам схож с цирконием: при нагревании в атмосфере кислорода даёт диоксид, хлора — тетрахлорид.

Гафний, image #4

Наиболее стабильная степень окисления = +4.

Гафний, image #5

Более низкие степени окисления получаются при восстановлении металлом.

Гафний, image #6

Из оксида гафния (IV) можно получить диборид при 900°C спеканием с борогидридом натрия.

HfO2 + 3NaBH4 → HfB2 + 2Na↑ + NaBO2 + 6H2↑

HfB2 активно используется как сверхтемпературная керамика.

Комплексные соединения

Отличительная черта гафния в соединениях — высокое координационное число.

Получение фторидного комплекса. КЧ = 7
Получение фторидного комплекса. КЧ = 7
Hf(acac)4, ацетилацетонат гафния. КЧ = 8
Hf(acac)4, ацетилацетонат гафния. КЧ = 8

Ацетилацетонат гафния постепенно находит применение в качестве термостабилизрующего агента (в модифицированном виде), катализатора реакций полимеризации, например, ПЭТФ.

Кстати, какую геометрию имеет Hf(acac)4? Пишите догадки в comments. В помощь вам метод Гиллеспи.

А на этом пока всё! Любите химию :)

Источники:
Химия элементов // Н.Гринвуд, А.Эрншо
Современный курс общей химии // К.Хаускрофт, Э.Констебл
1233 views·16 shares