- nacházejí se ve skupině IV.B
- elektronová konfigurace valenční sféry je $ns^2(n-1)d^2$
Zisk a výskyt zirkonia a hafnia
- tvoří příměsi řady minerálů
- hafnium je izomorfně přítomno v minerálech zirkonia
- vyrábí se obdobně jako titan
Vlastnosti zirkonia a hafnia
- mají velice podobné vlastnosti
- jsou velmi odolné vůči kyselinám
- rozpouští se jen v lučavce královské a kyselině fluorovodíkové
- ve sloučeninách nabývají hlavně oxidačního čísla $IV$
- oxidačních stavá $II$ a $III$ nabývají ve sloučeninách v tuhé fázi
- vazba ve sloučeninách má vyšší podíl iontovosti než titan
- zirkonium se používá jako přísada do slitin oceli
- slouží k potahu tyčí z oxidu uraničitého ve vodou chlazených jaderných reaktorech
- v takovém připadě musí být odstrněny i stopové množství hafnia
- hafnium propouští neutrony
- v takovém připadě musí být odstrněny i stopové množství hafnia
- slouží k potahu tyčí z oxidu uraničitého ve vodou chlazených jaderných reaktorech
- hafnium a zirkonium se používají na zlepšení supravodivosti niobu
- v silně kyselém prostředí tvoří zirkonylové a hafnylové ionty $ZrO^{2+}$ a $HfO^{2+}$
Sloučeniny zirkonia a hafnia
- oxidy $ZrO_2$ a $HfO_2$ jsou mimořádně pevné a málo těkavé látky
- $ZrO_2$ se uplatňuje jako žáruvzdorný materiál a jako bílý pigment
- jsou bazičtější než titanový analog
- jsou známy i podvojné oxidy, ale ty nemají příliš velká uplatnění
- halogenidy $ZrX_4$ a $HfX_4$ jsou pevné a velmi málo těkavé
- v bezvodé formě ze získávají redukční halogenací oxidů
- při pokusech o jejich přípravu z vodných roztoků došlo ke vzniku hydratovaných halogenid-oxidů
- mají sklon ke spontánní hydrolýze
- v bezvodé formě ze získávají redukční halogenací oxidů
- boridy, karbidy a nitridy obou kovů jsou těžko tavitelné, velmi tvrdé materiály
- jejich krystalická struktura je složena z hexagonálně uspořádaných atomů kovů a v okaedrických skulinkách jsou atomy boru, uhlíku a dusíku
- sulfidy $ZrS_2$ a $HfS_2$ mají vrstevnatou strukturu a mají polovodičové vlastnosti
- oba kovy mají velký sklon k tvorbě komplexů
- typickými ligandy jsou hlavně $F^-,O^{2-},OH^-,H_2O$ a některé další
- koordinační bývá většinou 7 nebo 8, méně často 6
- běžně se vytváří polyjaderné komlexy s heteroatomárními můstky
- jejich organokovové sloučeniny nejsou příliš stálé
- sloučeniny obou kovů se používají jen málo, protože kovy jsou dost vzácné