物理性质
铪为银灰色的金属,有金属光泽;金属铪有两种变体:α铪为六方密堆积变体(1750℃),其转变温度比锆高。金属铪在高温下有同素异形变体存在。金属铪有较高的中子吸收截面,可用作反应堆的控制材料。
晶体结构有两种:在1300℃以下时,为六方密堆积(α-式);在1300℃以上时,为体心立方(β-式)。具有塑性的金属,当有杂质存在时质变硬而脆。空气中稳定,灼烧时仅在表面上发暗。细丝可用火柴的火焰点燃。性质似锆。不和水、稀酸或强碱作用,但易溶解在王水和氢氟酸中。在化合物中主要呈+4价。铪合金(Ta4HfC5)是已知熔点最高的物质(约4215℃)。
晶体结构:晶胞为六方晶胞
化学性质
铪的电子构型是(Xe)4f5d6s,氧化态有+2、+3、+4。
铪的化学性质与锆十分相似,具有良好的抗腐蚀性能,不易受一般酸碱水溶液的侵蚀;易溶于氢氟酸而形成氟合配合物。高温下,铪也可以与氧、氮等气体直接化合,形成氧化物和氮化物。
铪在化合物中常呈+4价。主要的化合物是氧化铪HfO。氧化铪有三种不同的变体:将铪的硫酸盐和氯氧化物持续煅烧所得的氧化铪是单斜变体;在400℃左右加热铪的氢氧化物所得的氧化铪是四方变体;若在1000℃以上煅烧,可得立方变体。另一个化合物是四氯化铪,它是制备金属铪的原料,可由氯气作用于氧化铪和碳的混合物制取。四氯化铪与水接触,立即水解成十分稳定的HfO(4HO)离子。HfO离子存在于铪的许多化合物中,在盐酸酸化的四氯化铪溶液中可结晶出针状的水合氯氧化铪HfOCl·8HO晶体。