Nomor atom 72 · Logam transisi
Hafnium Hf
Nama lain: Hafnium
Hafnium (Hf), unsur nomor 72, adalah logam transisi abu-abu yang keras dan tahan korosi. Secara kimia hafnium hampir kembar dengan zirkonium dan sangat sulit dipisahkan darinya, tetapi keduanya berperilaku berlawanan terhadap neutron: hafnium dipakai dalam batang kendali reaktor, dan hafnium oksida telah menjadi lapisan isolasi kunci pada transistor modern.
Sifat utama
| Nomor atom | 72 |
|---|---|
| Massa atom | 178.49 (Massa atom standar ringkas CIAAW 2024) |
| Kategori | Logam transisi |
| Golongan | 4 |
| Periode | 6 |
| Blok | d |
| Wujud (25 °C, 1 atm) | Padat |
| Titik leleh | 2506 K (2232.8 °C) |
| Titik didih | 4876 K (4602.9 °C) |
| Massa jenis | 13.3 g/cm³ |
| Keelektronegatifan (Pauling) | 1.3 |
| Jari-jari atom (van der Waals) | 212 pm |
| Energi ionisasi pertama | 6.825 eV |
| Afinitas elektron | — |
| Bilangan oksidasi | +4 |
| Ditemukan | 1923 |
Konfigurasi elektron
- Ringkas
- [Xe]6s2 4f14 5d2
- Lengkap
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d2 6s2
- Elektron per kulit
- 2 · 8 · 18 · 32 · 10 · 2
Diagram orbital
Posisi dalam tabel
Penemuan
Hafnium adalah contoh klasik teori yang menuntun penemuan. Sebagian kimiawan mengira unsur 72 akan menjadi tanah jarang lain, tetapi model atom Niels Bohr meramalkan bahwa unsur itu berada di golongan 4 dan menyerupai zirkonium.
Pada 1923, di institut Bohr di Kopenhagen, Dirk Coster dari Belanda dan George de Hevesy dari Hongaria mengikuti ramalan ini, memeriksa bijih zirkonium dengan spektroskopi sinar-X, dan menemukan garis-garis khas unsur 72. Georges Urbain sebelumnya pernah mengklaim unsur 72 sebagai "seltium", tetapi klaimnya tidak bertahan. Hafnium adalah unsur berisotop stabil kedua terakhir yang ditemukan; renium menyusul pada 1925.
Asal-usul nama
Nama ini berasal dari Hafnia, nama Latin untuk Kopenhagen, kota tempat unsur ini ditemukan.
Kegunaan utama
- Batang kendali reaktor: hafnium menyerap neutron termal dengan baik dan tahan korosi dalam air panas, sehingga menjadi bahan batang kendali yang diunggulkan, terutama pada reaktor kapal angkatan laut.
- Pemurnian zirkonium: zirkonium untuk selongsong bahan bakar harus hampir tembus neutron, sehingga hafnium dipisahkan darinya; sebagian besar hafnium mutu nuklir adalah produk sampingan dari tahap ini.
- Semikonduktor: hafnium oksida memiliki tetapan dielektrik tinggi dan, sejak sekitar 2007, menggantikan silikon dioksida sebagai isolator gerbang pada transistor mutakhir. Hafnium oksida feroelektrik sedang dijajaki untuk jenis memori baru.
- Paduan dan perkakas: hafnium memperkuat superpaduan nikel dan berfungsi sebagai ujung elektroda pada pemotong plasma.
Isotop
Hafnium alami memiliki enam isotop, dengan hafnium-180 sebagai yang paling melimpah, sekitar 35%; hafnium-174 radioaktif dengan waktu paruh yang sangat panjang. Radionuklida punah hafnium-182 (waktu paruh sekitar 8,9 juta tahun) meluruh menjadi wolfram-182, dan sistem hafnium–wolfram dipakai untuk memperkirakan seberapa cepat inti Bumi dan asteroid terbentuk. Isomer inti hafnium-178m2, dengan waktu paruh sekitar 31 tahun, menyimpan energi dalam jumlah besar dan pernah menjadi pokok riset yang kontroversial.
Dalam kehidupan sehari-hari
Prosesor di ponsel atau laptop Anda kemungkinan besar mengandung lapisan hafnium oksida yang tebalnya hanya beberapa atom. Hafnium padat stabil, tetapi serbuk halusnya dapat menyala di udara. Toksisitasnya umumnya dianggap rendah.
Perlu diketahui
- Hafnium dan zirkonium memiliki jari-jari atom yang hampir identik, sehingga selalu ditemukan bersama di alam.
- Dalam rekayasa nuklir, zirkonium meloloskan neutron sedangkan hafnium menyerapnya.
- Tantalum hafnium karbida telah diteliti sebagai salah satu bahan dengan titik leleh tertinggi yang dikenal.
Golongan yang sama (4)
Sumber data · Sifat: PubChem Periodic Table (data publik NIH/NLM Amerika Serikat) · Massa atom: massa atom standar ringkas CIAAW 2024 · Nama: Wikidata (CC0); nama dalam bahasa Korea mengikuti Himpunan Kimia Korea. Diakses 23-09-2026.