La configuración electrónia del Hafnio es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d2 6s2. Se le llama hafnio a un elemento químico perteneciente a la tabla periódica, se ubica en el grupo 6, su número atómico es 72 y su símbolo se escribe como Hf.
Este metal es de transición, de tonalidad plateada y gris, brillante, tiene un parecido químico al circonio, se ubica en los mismos compuestos y minerales de este lo cual hace que sea difícil su separación. Se utiliza en aleaciones junto al wolframio para electrodos y filamentos.
También se usa a manera de material de barras para controlar reactores nucleares gracias a la capacidad que tiene el elemento para absorber neutrones. En la actualidad este material se usa para la fabricación de transistores que tienen los procesadores de la marca Intel.
Configuración Electrónica del Hafnio
Este elemento se ubica en el período 6 y en el grupo 4, la masa atómica del mismo es de 178,49 u. Su configuración electrónica simplificada y abreviada se escribe como [Xe]4f14 5d2 6s2. Su versión larga o completa es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f14 5d2 6s2.
El radio de Bohr o radio atómico del hafnio es 208 pm, el radio medio es igual a 155 pm, mientras que su radio covalente corresponde a 150 pm.
Propiedades del Hafnio
El hafnio pertenece a los elementos o metales de transición, en esta agrupación se ubican los que se encuentran en la zona central de la tabla periódica de los elementos, a esta parte se le llama bloque d.
Esto significa que este elemento comparte características con los demás metales de transición, dentro de estas se destacan la inclusión del orbital d en su configuración electrónica, éste está lleno de electrones de manera parcial.
Las propiedades de esta clase de metales como el hafnio son los altos puntos de fusión y ebullición, su gran dureza, buena conducción del calor y de la electricidad.
- En su forma natural, el estado del hafnio es sólido.
- Su aspecto es grisáceo acero, forma parte de los metales de transición, su símbolo químico es Hf y su número atómico es igual a 72.
- El punto de ebullición de este elemento es igual a 4603,85 grados centígrados o grados Celsius que es lo mismo que 4873 grados Kelvin.
- Su punto de fusión es de 2233,85 grados centígrados o grados Celsius similar a 2506 grados Kelvin.
Principales características del Hafnio
El hafnio es un metal, brillante, dúctil, resistente a corroerse, plateado, con grandes similitudes químicas al circonio. Ambos elementos poseen misma cantidad de electrones en sus capas de la parte exterior y similares radios iónicos a causa de la contracción de los lantánidos.
Por esta razón se hace bastante difícil separarlos. Los procedimientos geológicos no lo han logrado y son encontrados en la naturaleza de forma unida. No existen otros elementos químicos que tengan un parecido similar entre sí.
El carburo de hafnio representado como (HfC) se tiene como el compuesto binario de mayor refracción conocido, su punto de fusión es igual a 3890 grados Celsius.
Mientras que el nitruro de hafnio, cuya nomenclatura es (HfN) es el de mayor refracción de los hidruros metálicos que se conocen, en su caso su punto de fusión es de 3310 grados Celsius. El tántalo y el carburo mixto de hafnio (Ta4HfC5) es el compuesto múltiple con mayor punto de fusión conocido hasta la fecha, este es de 4215 grados centígrados.
Este elemento resiste las bases concentradas, sin embargo los halógenos pueden tener reacción con el mismo para crear tetrahaluros de ácido; la nomenclatura de estos es (HfX4). A altas temperaturas el hafnio puede tener reacción con el nitrógeno, oxígeno, boro, carbono, silicio y azufre.
Obtención del Hafnio
El elemento siempre es encontrado junto al circonio formando parte de sus mismos compuestos, no es hallado como elemento libre dentro de la naturaleza. Se presenta en mezclas en minerales de circonio tales como el circón y demás variedades del mismo como la albita, teniendo entre un 1 y un 5% del elemento hafnio.
Entendiendo que la química del hafnio y el circonio es prácticamente idéntica, se hace muy difícil realizar su separación. Casi la mitad de todo el hafnio metálico que se produce se consigue como un subproducto que resulta de la purificación del circonio. Esto se realiza al minimizar el tetracloruro de hafnio junto al sodio o manganeso en el llamado proceso de Kroll.
Precauciones con el Hafnio
Se requiere tener precaución cuando se trabaja con este elemento porque cuando se separa en pequeñas partículas es pirofórico y tiende a arder de manera espontánea cuando entra en contacto con el aire.
Los compuestos que poseen este metal rara vez se ubican cerca de la mayoría de las personas, mientras que el metal puro no es tan tóxico pero cada uno de sus compuestos deben manipularse como si lo fueran, a pesar de que las evidencias principales indican un bajo nivel de riesgo.
