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王国居民 · NO. 072过渡区金属
铪人物形象

铪 · 幼年形象

NICE TO MEET YOU · HAFNIUM

你好,我是Hf

我是铪,元素符号是 Hf,英文名是 Hafnium。我的原子序数是 72,位于第 6 周期。

元素符号Hf
原子序数72
所在周期6
所在位置第 4 族
我的科学身份

认识铪,从 72 个质子开始。

每个铪原子的原子核中都有 72 个质子。质子数决定元素的身份;一个不带电的铪原子还含有 72 个电子。

它位于周期表中部的过渡区。这里有铁、铜等许多熟悉的金属元素。

再了解一点:元素、原子与单质

“铪元素”指核内质子数都是 72 的一类原子的总称;“一个铪原子”指其中一个粒子。由同一种元素组成的纯净物叫单质。

同一种元素的原子可能有不同的中子数,这些原子互称同位素。原子序数不是相对原子质量。

基础资料:IUPAC 周期表 ↗ · 人物形象为元素王国拟人化创作。

继续认识我的电子结构与生活用途 ↓

ELEMENT LAB · 从认识到理解

铪的科学档案

先看电子住在哪一层,再认识它们怎样参与化学变化。

Hf
初中基础

我的电子住在哪?

基态中性原子的电子层排布:2、8、18、32、10、2

铪原子结构示意图 圆圈内核电荷数为正 72,各电子层由内向外有 2、8、18、32、10、2 个电子。 +72 2 8 18 32 10 2
原子结构示意图 · 圈内数字为核电荷数,弧线上的数字为各层电子数。
分层写法
2K 层8L 层18M 层32N 层10O 层2P 层

电子组态 · 完整写法

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2

两种写法描述同一个基态中性原子;电子组态右上角的数字表示亚层电子数。弧线用于表示电子分层,不是电子实际运行的轨道。

高中进阶打开 s / p / d / f 电子结构展开 / 收起 +

数字表示电子层,字母表示亚层,右上角的数字表示该亚层的电子数。例如 2p³ 表示第二层的 p 亚层中有 3 个电子。

s · 最多 2 个p · 最多 6 个d · 最多 10 个f · 最多 14 个

稀有气体芯简写

[Xe]4f145d26s2

[Xe] 代表与 Xe 原子相同的内层电子排布,后面的亚层仍属于当前的 铪 原子。

完整电子排布

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d26s2

这里按电子层及 s、p、d、f 顺序展示占据情况;书写顺序不等于填充能量顺序。

轨道占据示意 · 稀有气体芯之外

4f14
↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5d2
···
6s2
↑↓

方框代表轨道,箭头代表电子的两种自旋状态。每个轨道最多容纳 2 个自旋相反的电子;同一亚层的等能轨道先单独占据,再配对。这是学习用的简化占据示意,自旋不是小球真的在旋转。

排布说明与特殊情况

这里展示孤立中性原子的基态电子排布。失去或得到电子成为离子后,电子排布会改变。

最外层电子数不一定等于价电子数,也不能直接用来断定所有化合价。过渡元素的 d 电子等也可能参与成键。

化学变化

氧化态与常见离子

氧化态参考

+4

中学常见离子 / 成键提示

本页暂不指定中学常见离子。判断化合物中的氧化态时,应结合化学式和整体电荷。

单质中元素的氧化态为 0。氧化态是形式记账值,不意味着原子实际带有同样的电荷;参考值不要求全部背诵,学习时结合具体物质判断。

从身边找起

常见物质与生活用途

在哪里遇见我

先从元素符号 Hf 认识铪。同一元素可以出现在不同的单质或化合物中,具体物质的性质还取决于结构和成键。

我能帮上什么忙

生活应用需要区分单质、合金和化合物;具体应用请查看下方元素资料中的用途说明。

理解比背诵更重要

容易混淆的小知识

最外层电子数不是万能的化合价公式。电子数改变可以形成离子,而质子数改变才会改变元素身份。

想一想:一个中性的铪原子有多少个电子?如果失去 1 个电子,质子数会改变吗?

中性原子有 72 个电子。失去 1 个电子后有 71 个电子,但原子核仍有 72 个质子,元素身份不变。这个计数问题不表示相应离子在普通条件下一定稳定。

参考资料:PubChem 元素资料 ↗ · CIAAW 标准原子量 ↗
基础数据核对:2026-09-15。