• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
mercoledì, Marzo 22, 2023
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Chimica Generale

Afnio

Metallo di transizione appartenente al 6° Periodo e al Gruppo 4 della Tavola Periodica

di Chimicamo
12 Febbraio 2023
in Chimica Generale, Chimica
A A
0
Afnio- chimicamo

Afnio- chimicamo

play icon Ascolta

L' afnio è un metallo di transizione appartenente al 6° Periodo e al Gruppo 4 della Tavola Periodica avente numero atomico 72 e configurazione elettronica [Xe] 4f14,5d2, 6s2.

Il nome  deriva da Hafinia, il nome latino di Copenhagen. In questa città  nel 1923 i chimici Dirk Coster e George von Hevesy scoprirono infatti questo elemento.

Il geniale Dmitrij Mendeleev  nel 1869 nell'ambito delle sue ricerche sulle leggi periodiche degli elementi aveva previsto l'esistenza del metallo. Infatti predisse che doveva esistere un elemento con proprietà simili a quelle del titanio e dello zirconio ma più pesante dei due.

La ricerca dell'elemento nascosto che appassionò i chimici fu risolta solo grazie alla tecnica di diffrazione dei Raggi X. Analizzando un pezzo di zircone fu evidenziato un nuovo elemento che presentava proprietà chimico-fisiche del tutto analoghe a quelle dello zirconio con il quale poteva essere scambiato.

L'afnio infatti si trova in natura combinato con i minerali contenenti zirconio in ragione dall'1 al 5%  da cui è difficile separarlo e non esiste come elemento allo stato puro.

LEGGI ANCHE   Zirconio

Proprietà

Come lo zirconio  è duttile, di colore argenteo ed è resistente alla corrosione e se ridotto in polvere sottile è piroforico.  L'unica differenza importante rispetto allo zirconio è la maggiore densità.

Cristallizza secondo un reticolo esagonale compatto ed è anisotropo

Presenta, come lo zirconio, numeri di ossidazione +4, +3, +2, +1 e -2, ma a differenza dello zirconio i numeri di ossidazione più bassi sono meno stabili.

Stanti le affinità tra afnio e zirconio risulta particolarmente complicata la loro separazione. I metodi usati più frequentemente sono la cristallizzazione frazionata di sali di bifluoruro di ammonio o la distillazione frazionata del cloruro.

Sintesi

Tuttavia a livello industriale sono effettuati processi di estrazione liquido-liquido con un'ampia varietà di solventi al fine di ottenere il tetracloruro di afnio. Esso è poi  convertito in metallo a seguito della riduzione con magnesio e sodio secondo il processo Kroll:

HfCl4 + 2 Mg → 2 MgCl2 + Hf

ADVERTISEMENTS

L'afnio si deposita sul fondo del recipiente mentre il cloruro di magnesio forma uno strato liquido. Questo si stratifica sull'afnio  e il magnesio in eccesso si stratifica, fuso, come terzo strato.

L'afnio così ottenuto si presenta come una spugna che viene tramite il processo allo ioduro di De Boer-Van Arkel: l'afnio è fatto reagire a 500°C con lo iodio per dare tetraioduro di afnio secondo la reazione

Hf + 2 I2 → HfI4

Alla temperatura di 1700°C avviene la reazione inversa e l'afnio purificato si deposita su un filamento di tungsteno.

Composti

Forma composti refrattari come il nitruro di afnio HfN che ha una temperatura di fusione di 3300°C e il carburo di afnio HfC che ha una temperatura di fusione di circa 3900 °C e costituisce la sostanza più refrattaria ad oggi conosciuta.

E' resistente agli alcali e, ad elevate temperature, reagisce con ossigeno, azoto, carbonio, boro, silicio e zolfo mentre reagisce direttamente con gli alogeni per dare tetralogenuri.

Uno dei composti più comuni dell'afnio è l'ossido di afnio (IV) HfO2 che ha capacità isolanti ed è usato quale intermedio per ottenere l'afnio metallico. L'ossido reagisce con acidi e basi forti e si solubilizza lentamente in acido fluoridrico; reagisce inoltre con il cloro in presenza di grafite o tetracloruro di carbonio per date il tetracloruro di afnio HfCl4.

Quest'ultimo è il precursore di molti composti organometallici dell'afnio e viene usato come catalizzatore.

Come tale  è utilizzato in filamenti per lampadine, in apparecchiature elettroniche e come catodo.

L'utilizzo maggiore dell'afnio è nella costruzione di barre di controllo dei reattori nucleari per l'elevata sezione di cattura per i neutroni ed è preferito al boro per la maggiore resistenza alla corrosione.

È usato in lega con altri metalli quali ferro, niobio, tantalio e titanio; le leghe afnio-niobio sono resistenti al calore e sono utilizzate in applicazioni aerospaziali.

La lega più famosa  è la lega C-103 in cui vi sono niobio, afnio, titanio, zirconio, tantalio e tungsteno.   Il motore principale del modulo lunare Apollo è fatto utilizzando questa lega

Aggiunto ad alta temperatura a superleghe a base di nichel, esso aumenta la sua resistenza alla corrosione e alla trazione.

Ti potrebbe interessare

  • Titanio
  • Neon catturato da un MOF
  • Cerio
  • Zinco(II): reazioni
  • YBCO: il primo High Temperature Superconductor
Tags: anisotropiadistillazione frazionatametalli di transizionepiroforicitàprocesso Kroll

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI



Articolo Precedente

Zirconio

Prossimo Articolo

Impronte digitali: rilevamento

Chimicamo

Chimicamo

Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Altri Articoli

Polimeri rinforzati con fibre

Polimeri rinforzati con fibre

di Massimiliano Balzano
21 Marzo 2023
0

I polimeri rinforzati con fibre (FRP) sono materiali compositi costituiti da fibre resistenti incorporate in una matrice polimerica. Le fibre...

stati allotropici del carbonio

Stati allotropici del carbonio

di Massimiliano Balzano
19 Marzo 2023
0

Gli stati allotropici del carbonio sono, tra gli altri, carbonio amorfo, grafite, diamante, grafene, nanotubi di carbonio e fullerene Il carbonio, come alcuni...

solfato di argento

Solfato di argento

di Maurizia Gagliano
16 Marzo 2023
0

Il solfato di argento è un sale impiegato nella placcatura d'argento in cui un sottile strato di argento è depositato...

Solfuro di argento

Solfuro di argento

di Maurizia Gagliano
16 Marzo 2023
0

Il solfuro di argento Ag2S è il composto presente sull’argento annerito e si trova in natura nell’acantite. A causa della...

Visualizza altri articoli

Rispondi Annulla risposta

Ricerca su Chimicamo

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video

Chimicamo su Rai Tre

YouTube video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Crema esfoliante fatta in casa 21 Marzo 2023
  • Polimeri rinforzati con fibre 21 Marzo 2023
  • Come pulire il rame: metodi gratis e veloci 20 Marzo 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210