HAFNIO

Número atómico:                                       72
Grupo:                                                      4
Periodo:                                                    6
Configuración electrónica:                          [Xe] 4f¹⁴ 5d² 6s²
Estados de oxidación:                                +4
Electronegatividad:                                     1.3
Radio atómico / pm:                                  156.4
Masa atómica relativa:                               178.49 ± 0.02

El hafnio fue descubierto en Copenhague en 1923 por el químico húngaro Georg von Hevesy y el físico holandés Dirk Coster. Su denominación proviene del nombre antiguo de la capital de Dinamarca, Copenhague (Hafnia). Es un metal de color blanco plateado, brillante, duro y dúctil. Es un elemento metálico muy semejante al circonio. El hafnio se usa en la fabricación de filamentos eléctricos en aleación con wolframio y tántalo. Por su resistencia a las altas temperaturas, se usa con el circonio como material estructural en las plantas nucleares de energía.

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                                  13310                              (293 K)

                                                                             12000                               (m.p.)

Volumen molar / cm³mol^-1:                                       13.41                            (293 K)

                                                                              14.87                             (m.p.)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                                   33.08                             (20 °C)

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                         23
Punto de fusión / °C:                                            2233
Punto de ebullición / °C:                                       4603
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                     25.5
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                           570.7
Calor de atomización / kJ mol^-1:                           618.9

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1 :               658.52
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:              1437.64
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                2248.12

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                   -
en la corteza terrestre / ppm:                         3
en los océanos / ppm:                                   0.008

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

hexagonal

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=319.46, c=505.10

Grupo espacial:

P6₃/mmc

ISÓTOPOS

Isótopo                                      Masa atómica relativa                    Porcentaje por masa (%)

¹⁷⁴Hf                                                173.940040(3)                                           0.162(3)

¹⁷⁶Hf                                                175.941402(3)                                           5.206(5)

¹⁷⁷Hf                                                176.943220(3)                                         18.606(4)

¹⁷⁸Hf                                                177.943698(3)                                         27.297(4)

¹⁷⁹Hf                                                178.945815(3)                                         13.629(6)

¹⁸⁰Hf                                                179.946549(3)                                          35.100(7)

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                                             E^o / V

Hf⁴⁺ + 4e^- Hf(s)                                                                                       - 1.70

HfO₂(s) + 4H⁺ + 4e^- Hf(s) + 2H₂O                                                             - 1.57

HfO²⁺ + 2H⁺ + 4e^- Hf(s) + H₂O                                                                 - 1.70

HfO(OH)₂(s) + H₂O + 4e^- Hf(s) + 4OH^-                                                                         - 2.50

    71 Lutecio <=    72 Hafnio   =>   73 Tántalo

Efectos del Hafnio sobre la salud

El hafnio metálico normalmente no causa problemas pero todos los compuestos del hafnio deben ser considerados como tóxicos aunque evidencias iniciales parecen sugerir que el peligro es limitado. El polvo del metal presenta un peligro de incendio y explosión.

El hafnio metálico no tiene toxicidad conocida. El metal es completamente insoluble en agua, soluciones salinas o productos químicos corporales.

La exposición al hafnio puede ocurrir a través de la inhalación, ingestión, y contacto con los ojos o la piel.

La sobre-exposición al hafnio y sus compuestos puede provocar leve irritación de los ojos, piel y membranas mucosas.

No se ha informado de signos y síntomas de la exposición crónica al hafnio.

 

Efectos ambientales del Hafnio

Efectos en los animales: Son escasos los datos disponibles acerca de la toxicidad del hafnio metálico o su polvo. Los estudio con animales indican que los compuestos del hafnio provocan irritaciones de los ojos, la piel y la membrana mucosa, y daños hepáticos. La LD 50 oral del tetracloruro de hafnio en ratas es de 2,362 mg/kg, y la LD 50 intraperitoneal en ratones para el oxicloruro de hafnio es de 112 mg/k.

(LD 50: Dosis Letal 50. Dosis individual de una sustancia que provoca la muerte del 50% de la población animal debido a la exposición a la sustancia por cualquier vía distinta a la inhalación. Normalmente expresada como miligramos o gramos de material por kilogramo de peso del animal.)