Número atómico 72 · Metal de transición
Hafnio Hf
También conocido como: Hafnium
El hafnio (Hf), elemento 72, es un metal de transición duro, gris y resistente a la corrosión. Químicamente es casi un gemelo del circonio y muy difícil de separar de él, pero ambos se comportan de forma opuesta ante los neutrones: el hafnio se usa en las barras de control de los reactores, y el óxido de hafnio se ha convertido en una capa aislante clave de los transistores modernos.
Propiedades principales
| Número atómico | 72 |
|---|---|
| Masa atómica | 178.49 (Masa atómica estándar abreviada CIAAW 2024) |
| Categoría | Metal de transición |
| Grupo | 4 |
| Período | 6 |
| Bloque | d |
| Estado (25 °C, 1 atm) | Sólido |
| Punto de fusión | 2506 K (2232.8 °C) |
| Punto de ebullición | 4876 K (4602.9 °C) |
| Densidad | 13.3 g/cm³ |
| Electronegatividad (Pauling) | 1.3 |
| Radio atómico (van der Waals) | 212 pm |
| Primera energía de ionización | 6.825 eV |
| Afinidad electrónica | — |
| Estados de oxidación | +4 |
| Descubrimiento | 1923 |
Configuración electrónica
- Abreviada
- [Xe]6s2 4f14 5d2
- Completa
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d2 6s2
- Electrones por capa
- 2 · 8 · 18 · 32 · 10 · 2
Diagrama de orbitales
Posición en la tabla
Descubrimiento
El hafnio es un caso de manual de teoría que guía el descubrimiento. Algunos químicos esperaban que el elemento 72 fuera otra tierra rara, pero el modelo atómico de Niels Bohr predecía que se situaría en el grupo 4 y se parecería al circonio.
En 1923, en el instituto de Bohr en Copenhague, el neerlandés Dirk Coster y el húngaro George de Hevesy siguieron esta predicción, examinaron menas de circonio mediante espectroscopia de rayos X y encontraron las líneas características del elemento 72. Georges Urbain había reivindicado antes el elemento 72 con el nombre de «celtio», pero su afirmación no se sostuvo. El hafnio fue el penúltimo elemento con isótopos estables en descubrirse; el renio lo siguió en 1925.
Origen del nombre
El nombre procede de Hafnia, el nombre latino de Copenhague, la ciudad donde se descubrió.
Usos principales
- Barras de control de reactores: el hafnio absorbe bien los neutrones térmicos y resiste la corrosión en agua caliente, lo que lo convierte en un material preferido para barras de control, sobre todo en los reactores navales.
- Purificación del circonio: el circonio para vainas de combustible debe ser casi transparente a los neutrones, así que se le extrae el hafnio; la mayor parte del hafnio de grado nuclear es un subproducto de este paso.
- Semiconductores: el óxido de hafnio tiene una constante dieléctrica alta y, desde alrededor de 2007, sustituyó al dióxido de silicio como aislante de puerta en los transistores de vanguardia. El óxido de hafnio ferroeléctrico se explora para nuevos tipos de memoria.
- Aleaciones y herramientas: refuerza las superaleaciones de níquel y sirve como punta de electrodo en los cortadores de plasma.
Isótopos
El hafnio natural tiene seis isótopos; el más abundante es el hafnio-180, con alrededor del 35 %, y el hafnio-174 es radiactivo con una semivida extremadamente larga. El radionúclido extinto hafnio-182 (semivida de unos 8,9 millones de años) se desintegra en wolframio-182, y el sistema hafnio-wolframio se usa para estimar la rapidez con que se formaron los núcleos de la Tierra y de los asteroides. El isómero nuclear hafnio-178m2, con una semivida de unos 31 años, almacena una gran cantidad de energía y fue objeto de investigaciones polémicas.
En la vida cotidiana
El procesador de tu teléfono o de tu portátil probablemente contiene capas de óxido de hafnio de solo unos pocos átomos de grosor. El hafnio macizo es estable, pero el polvo fino puede inflamarse en el aire. En general su toxicidad se considera baja.
Datos curiosos
- El hafnio y el circonio tienen radios atómicos casi idénticos, por lo que siempre aparecen juntos en la naturaleza.
- En ingeniería nuclear, el circonio deja pasar los neutrones mientras que el hafnio los absorbe.
- El carburo de tántalo y hafnio se ha estudiado como uno de los materiales de mayor punto de fusión que se conocen.
Mismo grupo (4)
Fuentes de datos · Propiedades: PubChem Periodic Table (datos públicos de NIH/NLM de EE. UU.) · Masas atómicas: masas atómicas estándar abreviadas CIAAW 2024 · Nombres: Wikidata (CC0); los nombres en coreano siguen a la Sociedad Química de Corea. Consultado el 2026-09-23.