• 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
  • 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
  • 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