Гафний, свойства

Как видно из приведенных данных, в ряду Ti—Zr—Hf несколько увеличиваются первые энергии ионизации. При переходе от Ti к Zr возрастают атомные и ионные радиусы, а цирконий и гафний из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры атомов и ионов. Поэтому свойства Zr и Hf очень близки и их разделение — одна из сложнейших проблем неорганической технологии. [c.528]

Благодаря тому, что атомы и ионы аналогичных элементов побочных подгрупп пятого и шестого периодов имеют не только сходное электронное строение, но и практически совпадающие размеры,— а их химических свойствах наблюдается гораздо более близкое сходство, чем в случае элементов четвертого и пятого периодов. Так, цирконий по своим свойствам значительно ближе к гафнию, чем к титану, ниобий сходен с танталом в большей степени, чем с ванадием и т. д. [c.642]

В подгруппу титана входят элементы побочной подгруппы IV группы — титан, цирконий, гафний и искусственно полученный (см. стр. 112) курчатовий. Металлические свойства выражены у этих элементов сильнее, чем у металлов главной подгруппы четвертой группы — олова и свинца. Атомы элементов подгруппы титана имеют в наружном слое по два электрона, а во втором снаружи слое — по 10 электронов, из которых два — на -подуровне. Поэтому наиболее характерная степень окисленности металлов подгруппы титана равна +4. [c.648]

Гафний не имеет собственных минералов и в природе обычно сопутствует цирконию. По химическим свойствам он весьма сходен с цирконием, но отличается от него способностью интенсивно захватывать нейтроны, благодаря чему этот элемент используется в регулирующих и защитных устройствах атомных реакторов. При этом применяют как металлический гафний, так и некоторые его соединения, например, диоксид гафния НЮг последний применяется также при изготовлении оптических стекол с высоким показателем преломления. [c.651]

Чем объясняется большое сходство химических свойств циркония и гафния и их соединений [c.199]

Впоследствии оказалось, что тремя упоминавшимися Мозли неизвестными элементами являются элемент 43 (технеций. Тс), 61 (прометий, Рт) и 75 (рений. Ре). В 1923 г. Д. Костер и Г. Хевеши показали, что одна из отсутствовавших линий на графике Мозли принадлежит новому элементу гафнию (Н1 72). По-видимому, работа Мозли явилась одним из наиболее важных шагов в построении периодической системы элементов. Она показала, что порядковый (атомный) номер (или заряд ядра атома), а не атомная масса является важнейшим свойством элемента, определяющим его химическое поведение. [c.312]

Но атомы металлов третьего переходного ряда, от Ьи до Н , не настолько больше атомов соответствующих металлов второго переходного ряда, как можно было бы ожидать. Причина этого заключается в том, что после Ьа вклиниваются металлы первого внутреннего переходного ряда-лантаноиды. Переход от Ьа к Ьи сопровождается постепенным уменьшением размера атомов по причине возрастания ядерного заряда-этот эффект носит название лантаноидного сжатия. Поэтому атом гафния оказывается не столь большим, как следовало бы ожидать, если бы он располагался в периодической таблице непосредственно за Ьа. Заряд ядра у 2г на 18 единиц больше, чем у Т1, а у НГ он на 32 единицы больше, чем у 2г. Вследствие указанного обстоятельства металлы второго и третьего переходных рядов имеют не только одинаковые валентные электронные конфигурации в одинаковых группах, но также почти одинаковые размеры атомов. Поэтому металлы второго и третьего переходных рядов обладают большим сходством свойств между собой, чем с металлами первого переходного ряда. Титан напоминает 2г и НГ в меньшей мере, чем Zr и НГ напоминают друг друга. Ванадий отличается от МЬ и Та, но сами названия тантал и ниобий указывают, как трудно отделить их один от другого. Тантал и ниобий были открыты в 1801 и 1802 гг., но почти полвека многие химики считали, что имеют дело с одним и тем же элементом. Трудность выделения тантала послужила поводом назвать его именем мифического древнегреческого героя Тантала, обреченного на вечный бесцельный труд. В свою очередь ниобий получил свое название по имени Ниобы, дочери Тантала. [c.438]

На основании многочисленных опытов по изучению растворимости в водных средах, изучению экстракционных свойств НСО по отношению к водным растворам солей редких металлов урана, тория, циркония, гафния, молибдена, тантала, ниобия, р. 3. элементов, палладия и других было ясно, что НСО как эффективные экстрагенты следует получать из нефтяных сульфидов, выкипающих в интервале 250—370°. [c.29]

Химические свойства 4/-элементов (лантаноидов) в основном схожи со свойствами лантана, поэтому разделение лантаноидов (называемых также редкоземельными элементами) сильно затруднено. Поскольку 4/-электроны слабо экранируют заряд атомного ядра, размеры ионов лантаноидов +3 уменьшаются от Ьа к Ьи они мало отличаются от размеров иона У +, принадлежащего предыдущему периоду. Этот эффект получил название лантаноидного сжатия. Он проявляется и у соответствующих пар элементов других побочных подгрупп — циркония 7г и гафния Н в IV группе, ниобия КЬ и тантала Та в V, молибдена Мо и вольфрама в VI группе. [c.153]

Технический цирконий, применяемый преимущественно в качестве коррозионностойкого материала в химической промышленности [45], содержит до 2,5 % гафния, который трудно поддается отделению из-за сходства химических свойств циркония и гафния. Эта примесь не оказывает заметного влияния на коррозионные свойства циркония. Чистый металл с малым содержанием гафния (< 0,02 %) обладает малым Охватом тепловых нейтронов, что делает его особенно пригодным мя использования в ядерной энергетике. [c.379]

Как можно объяснить, что соединения циркония и гафния очень близки по свойствам и поэтому разделение этих элементов -- одна из сложных проблем химической технологии [c.40]

Для анализа смеси элементов, близких по химическим свойствам, применяют рентген-спектральный метод. Исследуемое вещество наносят на поверхность антикатода рентгеновской трубки, создают вакуум, облучают антикатод потоком электронов и измеряют положение и интенсивность линий возбужденного рентгеновского спектра. Метод особенно ценен для анализа, например, смеси редкоземельных металлов или циркония и гафния. [c.19]

Химические свойства ионов титана(IV), циркония(IV) и гафния (IV) напоминают свойства ионов урана, церия, олова, свинца, германия и кремния той же степени окисления свойства ионов титана(III) обнаруживают общность с ионами V(III), Fe(III) и Al (III). Имея почти одинаковые атомные и ионные радиусы вследствие лантаноидного сжатия (2г 0,145 нм Hf 0,144 нм 2г + 0,074 нм Hf+ 0,075 нм), цирконий и гафний очень похожи друг на друга по химическим свойствам. Цирконий и гафний образуют всегда общие минералы. Наиболее удобными технологическими методами разделения циркония и гафния являются ионный обмен или жидкостная экстракция. [c.609]

Развитие этих отраслей промышленности, науки и народного хозяйства страны потребовало от аналитической химии новых совершенных методов анализа. Потребовались количественные определения содержания примесей на уровне 10 ...10 % и ниже. Оказалось, например, что содержание так называемых запрещенных примесей (Сс1, РЬ и др.) в материалах ракетной техники должно быть не выше 10 %, содержание гафния в цирконии, используемом в качестве конструкционного материала в атомной технике, должно быть меньше 0,01%, а в материалах полупроводниковой техники примеси должны составлять не более 10 "%. Известно, что полупроводниковые свойства германия обнаружились только после того, как были получены образцы этого элемента высокой степени чистоты. Цирконий был вначале забракован в качестве конструкционного материала в атомной промышленности на том основании, что сам быстро становился радиоактивным, хотя по теоретическим расчетам этого не должно было быть. Позднее выяснилось, что радиоактивным становился не цирконий, а обычный спутник циркония — гафний. В настоящее время цирконий научились получать без примеси гафния, и он эффективно используется в атомной промышленности. [c.12]

В побочную подгруппу VI группы входят хром, молибден, вольфрам. Характер изменения свойств элементов в группе сверху вниз в побочных подгруппах отличается от того, что наблюдается в главных подгруппах. Если у металлов главных подгрупп сверху вниз по группе потенциалы ионизации уменьшаются и металлическая активность, следовательно, увеличивается, то в побочных подгруппах, наоборот, потенциалы ионизации увеличиваются, а металлическая активность уменьшается. Второй особенностью элементов побочных подгрупп является то, что наибольшим сходством в свойствах обладают пары элементов, находяш,иеся в пятом и шестом периодах. Например, цирконий и гафний, ниобий и тантал, молибден и вольфрам образуют пары очень сходных по свойствам элементов. [c.271]

Титан, цирконий и гафний являются типичными металлами, напоминающими по внешнему виду сталь. Они тугоплавки, хорошо поддаются механической обработке. Однако присутствие в этих металлах примесей кислорода, азота, углерода или водорода весьма отрицательно сказывается на их пластичности, ковкости, прочности на разрыв и других механических характеристиках. Основные константы, характеризующие свойства рассматриваемых металлов [c.283]

Радиусы атомов циркония и гафния, а также радиусы их ионов (Э " ) из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры. Поэтому свойства циркония и гафния очень близки. Разделение Zr и Hf — одна из сложнейших проблем химической технологии. [c.283]

Цирконий в отличие от гафния почти не захватывает медленные (тепловые) нейтроны. Это его свойство в сочетании с высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью при повышенных температурах делает чистый, свободный от гафния цирконий одним из главных конструкционных материалов в ядерной энергетике. При очистке природных соединений циркония от примесей НГ ( 2%) последний накапливается, что заставляет в настоящее время искать возможности его использования в технике. Гафний обладает повышенной способностью поглощать тепловые нейтроны. [c.285]

Малое число валентных электронов во внешнем слое атомов титана, циркония и гафния обусловливает металлические свойства этих элементов. И действительно, перечисленные элементы в виде простых веществ обладают физическими свойствами, характерными для металлов (имеют вид стали). По своим химическим свойствам они проявляют признаки металличности. В частности, элементы подгруппы титана газообразных водородистых соединений не образуют. [c.463]

Гафний Н(. Встречается в природе всегда вместе с цирконием. Эти два элемента столь близки между собой по своим свойствам, что могут быть разделены лишь с большим трудом. [c.464]

Известно, что химические свойства титана существенно отличны от практически одинаковых свойств циркония и гафния. Приведите примеры, иллюстрирующие проявление вторичной периодичности свойств элементов в IVB группе. [c.131]

Б главных подгруппах химические свойства элементов могут меняться в широком диапазоне от неметаллических к металлическим (например, в главной подгруппе V группы азот-неметалл, а висмут-металл). В побочных подгруппах свойства элементов меняются не так резко, например, элементы побочной подгруппы IV группы-титан, цирконий, гафний-весьма схожи по своим свойствам (особенно два последних элемента). [c.34]

Гафн>ий и сера. В литературе имеются указания на существование сульфида гафния, свойства которого еще недостаточно изучены [241]. [c.269]

В химическом отношении тяжелые актиноиды будут более сходны с тяжелыми лантаноидами, чем легкие актиноиды и лантаноиды. Элемент 104 должен быть прямым химическим аналогом гафния. Последующие элементы, 105—110, у которых заполняется 6 -оболочка, должны быть прямыми аналогами тантала, рения, вольфрама, платины, т. е. 5d-nepe-ходных металлов. Элементы с номерами 111—112 и электронными конфигурациями и по-видимому, будут аналогами золота и ртути, а элементы 113—118 с заполняющейся 7]э -оболочкой — аналогами элементов главных подгрупп 6-го периода, от таллия до радона. Поскольку три внешних оболочки элементов 104—118 идентичны соответствующим трем оболочкам гафния—радона, то они должны быть близки к ним и по физико-химическим свойствам. Некоторые отличия могут объясняться влиянием более глубоких оболочек. Известно, что заполнение 4/ -оболочки вызывает лантаноидное сжатие и сокращение внешних электронных оболочек гафния, тантала, вольфрама и последующих элементов. Это повышает энергию связи внешних электронов с ядром и изменяет свойства тяжелых элементов по сравнению с более легкими аналогами. Актиноидное сжатие должно также вызывать сокращение внешних оболочек атомов элементов 104—118. Вследствие этого элемент 104, синтезированный в августе 1964 г. Г. И. Флеровым с сотрудниками, должен быть аналогом гафния. Свойства экагафния (z=104) могут быть оценены прямолинейной экстраполяцией свойств в ряду Zr—Hf—104. Это же относится к тяжелым аналогам тантала, рения, вольфрама,. . платины (элементы 105—110). Свойства тяжелых аналогов золота,. . ., радона (элементы 111—118), исходя из общих изменений экранирования ядра внутренними оболочками у элементов главных групп, могут быть оценены линейной экстраполяцией свойств аналогов (Ag—Аи—EAu и т. д.). Предполагаемые сдвиги элементов 7-го периода показаны на рис. 12. [c.70]

Оба эти металла применяются в атомных реакторах. Цирконий отличается высоким сопротивлением коррозии и действию нейтронов и не подвергается изменениям во время облучения. Поэтому цирконий применяется для защиты топлива в атомных реакторах и накладывается в виде рубашки на пруты металлического урана, которые вводятся внутрь реактора. Совершенно противоположные свойства у гафния, который хороига абсорбирует нейтроны и поэтому является хорошим замедлителем. Так как оба металла, как правило, в природе встречаются вместе, то их приходится разделять. При этом возникают затруднения, связанные с большим сходством этих металлов по свойствам. Разделение их обычными химическими методами практически невозможно. Промышленное решение этого вопроса основывается на физических процессах, главным образом на экстракции органическими жидкостями из водных солянокислых или азотнокислых растворов [468, 471, 485]. [c.445]

Разделение циркония и гафния труднее, чем любых соседних элементов, включая лантаноиды, так как их химические свойства ближе друг к другу, чем у всех остальных пар родственных элементов (рис. 3.99). Для отделения циркония от гафния применяют дробную кристаллизацию КгХгРе и К2Н Ре, ректификацию летучих соединений (ЭСЬ. и др.), ионный обмен, селективную экстракцию, последний метод наиболее широко применяют в промышленности. [c.503]

Склонность Э+ к гидролизу велику, но в пределах подгруппы 1УБ снижается (а связи с усилением основных свойств). Так, Т1+ в разбавленных растворах практически полностью гидролизуется (образуется Т102-л Н20), а 2г+ и Н + подвергаются лишь частичному гидролизу с образованием оксосолей, содержащих группы 2гО (цирконил), (гафнил), а также 2ггОз (дицирконил) и [c.507]

Соедняения циркония и гафния напоминают соединения титана. Из оксидов устойчивыми являются только диоксиды, являющиеся ио химическому характеру амфотерными с преобладанием основных свойств. И.з галидов циркония и гафния наиболее устойчивы тетрагалиды, которые представляют собой летучие, легкоплавкие (за исключением фторидов) кристаллы, в расплавленном состоянии ие проводят электрический ток под действием воды гидролизуются, С водородом и элементами VA-, IVA- и ША-подгрупп периодической системы цирконий и гафний образуют соединения интерметаллидного характера — гидриды, нитриды, фосфиды, карбиды, силиды, бориды и т. д. — и ограниченные твердые растворы, В системах, образованных цирконием и гафнием с другими металлами, во многих случаях возникают интерметаллические соединения. [c.275]

Освоение эффекта Мёссбауэра позволило проводить измерения в пределах 15-го знака. Метод основан на взаимодействии в определенных условиях гамма-квантов с атомными ядрами. Возможность использования этого достижения в химическом анализе уже показана на примере определения олова. Теоретически оправдано применение данного метода для аналитического определения следующих элементов железа, никеля, цинка, германия, мышьяка, рутения, сурьмы, теллура, иода, ксенона, цезия, гафния, тантала, вольфрама, рения, осмия, иридия, платины, золота, таллия, многих лантаноидов и актиноидов. Можно ожидать появления приборов, в датчиках которых используется высокая чувствительность твердых веществ к неуловимым следовым количествам реагирующих о ними веществ. Ведь при хемосорбции всего нескольких сотен атомов последних свойства твердого тела заметно изменяются, Сверхвысокочувствитмьными датчиками могут служить некото [c.11]

Несмотря на исключительно многообразные возможности применения редких металлов и их сплавов, выделим здесь лишь некоторые основные области их применения. Это прежде всего ядерная техника, где необходимы такие металлы, как бериллий, ниобий и цирконий и др., в качестве материалов оболочки ядерного горючего в различных типах реакторов. Эти металлы отличаются малым сечением захвата тепловых нейтронов, высокой твердостью при рабочих температурах, хорошей теплопроводностью, устойчивостью к коррозии и т. д. Галлий и литий предложены, кроме того, в качестве рабочих жидкостей [последний— при условии его отделения от изотопа зЫ почему ) ]. Благодаря свойству значительно поглош,ать нейтроны гафний индий и европий используют для изготовления регулирующих стержней. Значительное количество редких металлов потребляет производство стали. Наряду с чистыми легирующими компонентами (например, Мо, V, , V) ряд редких и др. металлов используется в качестве раскислителей (например, редкоземельные элементы, кремний). Для современной авиационной промышленности и космической техники необходимы жаростой- [c.589]

Они проявляют степень окисления +2, -ЬЗ, -Ь4. Устойчивость низших степеней окисления уменьшается от Т1 к НГ. Во всех важнейших соединениях титана, цирконий, гафний проявляют преимущественно степень окисления +4. Диоксиды ЭО2 и соответствующие им гидроксиды Э(0Н)4 обладают амфотерными свойствами. Несмотря на сравнительно высокую степень окисления Э, в них преобладают основные свойства, которые усиливаются в последовательности от Т1(0Н)4 к Н1(0Н)4. Известны галиды ЭНаЦ, сульфиды ЭЗг, сульфаты Э ( 04)2, [c.95]

Существенный вклад внесла аналитическая химия в решение такой важной проблемы современной науки, как синтез и изучение свойств трансурановых элементов. Предсказание химических свойств трансурановых элементов оказалось более сложным, чем для элементов, входящих в периодическую систему в ее старых границах, так как не было ясности в распределении новых элементов по группам. Трудности усугублялись и тем, что до синтеза трансурановых элементов торий, протактиний и уран относились соответственно к IV, V и VI группам периодической системы в качестве аналогов гафния, тантала и вольфрама. Неправильное вначале отнесение первого трансуранового элемента № 93 к аналогам рения привело к ошибочным результатам. Химические свойства нептуния (№ 93) и плутония (№ 94) показали их близость не с рением и осмием, а с ураном. Было установлено, что трансурановые элементы являются аналогами лантаноидов, так как у них происходит заполнение электронного 5/- слоя, и, следовательно, строение седьмого и шестого периодов системы Д. И. Менделеева аналогично. Актиноиды с порядковыми номерами 90—103 занимают места под соответствующими лантаноидами с номерами 58—71. Аналогия актиноидов и лантаноидов очень ярко проявилась в ионообменных свойствах. Хроматограммы элюирования трехвалентных актиноидов и лантаноидов были совершенно аналогичны. С помощью ионообменной методики и установленной закономерности были открыты все транс-кюриевые актиноиды. Рекордным считается установление на этой основе химической природы элемента 101 — менделевия, синтезированного в начале в количестве всего 17 атомов. Аналогия в свойствах актиноидов и лантаноидов проявляется также в процессах экстракции, соосаждения и некоторых других. Экстракционные методики, разработанные для выделения лантаноидов, оказались пригодными и для выделения актиноидов. [c.16]

В четвертую побочную подгруппу входят элементы титан, цирконий, гафний и искусственно полученный дубний. Металлические свойства выражены у этих элементов сильнее, чем у металлов главной подгруппы четвертой группы [c.504]

ГАФНИЙ (Hafnium, от древнего названия Копенгагена) Hf — химический элемент IV группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 72, ат. м. 178,49 природный Г. состоит из шести изотопов. Положение Г. в периодической системе предсказал Д. И. Менделеев задолго до его открытия. Основываясь на выводах Н, Бора о строении атома 72-го элемента, Д. Костер и Г. Хевеши обнаружили этот элемент в минералах циркония и назвали его. Г.— рассеянный элемент, не имеет собственных минералов, в природе сопутствует цирконию (I — 7%). Г.— серебристо-белый металл, т. нл. 2222 30 С чистый Г. очень пластичен и ковок, легко поддается холодной и горячей обработке. По своим химическим свойствам очень близок к цирконию, потому их трудно разделить. В соединениях Г. четырехвалентен. Металлический Г. легко поглощает газы. На воздухе Г. покрывается тонкой пленкой оксида HfOj. При нагревании реагирует с галогенами, а при высоких температурах — с азотом и углеродом, [c.65]

КУРЧАТОВИЙ (Kur hatovium, назван в честь И. В. Курчатова) Ки — радиоактивный элемент, п. и. 104, массовое число самого устойчивого изотопа 261, получен в 1964 г. группой советских ученых под руководством Г. Н. Флерова. Изотоп по своим химическим свойствам отличается от тяжелых актиноидов, близок к гафнию. [c.143]

Элементы подгруппы титана поливалентны. Характерная сте-пень окисления 4-4. Титан наряду с этим имеет многочисленные устойчивые соединения со степенью окисления +3. Для циркония и гафния таких соединений известно мало. В других степенях окисления (+1. +2) соединения титана и его аналогов нругтпйчирм Некоторые свойства элементов приведены в табл. 20.1. [c.364]

Нет сомнения, что существует вторая группа внутрирядных не реходных элементов, в которых заполняется 5/-подуровень, од нако неясно, где действительно начинается этот ряд, где появля ются 5/-электроны. Трудность отнесения электрона к определен ному подуровню атома для элементов, стоящих после актиния заключается в близости величин энергии для 5/- и 6й-состояний Энергии, выделяющейся при образовании химической связи достаточно для перехода электрона с одного на другой энергети ческий уровень. Первый 5/-электрон должен был бы появиться у атома тория. Однако многие свойства этого элемента указывают на то, что его следовало бы поставить в подгруппу IV А под гафнием, а не в III А под церием. Протактиний и уран по их свойствам тоже больше подходят к подгруппам V Л и VI Л, нежели к празеодиму и неодиму. Однако в настоящее время есть обстоятельные спектроскопические и химические доказательства, подтверждающие мнение, что элементы, стоящие после актиния, образуют второй редкоземельный ряд, и что 5/-электроны впервые появляются у протактиния. [c.105]

Количественным показателем степени чистоты вещества служит концентрация в нем примесей, выраженная в атомных либо молярных долях. В СССР принято несколько способов классификации чистоты химических веществ. Так, вещества подразделяют по допустимой области их применения, например вещества реакторной, полупроводниковой чистоты и т. п. Чистоту вещества можно оценить по так называемому баллу чистоты , равному десятичному логарифму числа атомов основного вещества, приходящихся на один атом примеси. В производстве химических реактивов вещества по степени их чистоты подразделяют на три класса и десять подклассов класс А с содержанием примесей от 10 (I) до 10" (П)% класс В с содержанием примесей от 10 (П1) до 10" (VI)% и класс Сссодержанием примесей от 10" (VII) до 10"1 (Х)%. Начиная с 10" % примесные компоненты называют микропримесями. Те или иные примеси в веществе по-разному влияют на его свойства, поэтому их предельно допустимая концентрация может быть различной. Компоненты, влияние которых на рабочие характеристики материала наиболее значительно, получили название лимитирующих примесей. Примерами подобных примесей в материалах ядерной энергетики служат бор, гафний и кадмий, атомное содержание которых в основном материале не должно превышать 10 — 10" %, в то время как допустимое содержание других примесей составляет 0,03 — 0,04%. [c.314]

Элементы титан Ti, цирконий Zr, гафний Hf и курчатовий Ки составляют IVB группу Периодической системы Д. П. Менделеева. Курчатовий — радиоактивный элемент, наиболее долгоживущий изотоп —2 Ки (период полураспада 65 с). Титан по химическим свойствам отличается от циркония, гафния и курчатовия (проявление вторичной псриодичностп). [c.233]

Из водного раствора могут быть осаждены Ti0(0H)2-2H20 и полигидраты оксидов циркония и гафния ЭОг-пИгО последние при небольшом нагревании переходят в Э0(0Н)2. Все эти гидроксиды амфотерны с преобладанием основных свойств (небольшим у TiO(OH)2 и сильным у гидроксидов циркония и гафния, которые переводятся в раствор только кислотами). [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология