物理性質
铪為銀灰色的金屬,有金屬光澤;金屬铪有兩種變體:α铪為六方密堆積變體(1750℃),其轉變溫度比锆高。金屬铪在高溫下有同素異形變體存在。金屬铪有較高的中子吸收截面,可用作反應堆的控制材料。
晶體結構有兩種:在1300℃以下時,為六方密堆積(α-式);在1300℃以上時,為體心立方(β-式)。具有塑性的金屬,當有雜質存在時質變硬而脆。空氣中穩定,灼燒時僅在表面上發暗。細絲可用火柴的火焰點燃。性質似锆。不和水、稀酸或強堿作用,但易溶解在王水和氫氟酸中。在化合物中主要呈+4價。铪合金(Ta4HfC5)是已知熔點最高的物質(約4215℃)。
晶體結構:晶胞為六方晶胞
化學性質
铪的電子構型是(Xe)4f5d6s,氧化态有+2、+3、+4。
铪的化學性質與锆十分相似,具有良好的抗腐蝕性能,不易受一般酸堿水溶液的侵蝕;易溶于氫氟酸而形成氟合配合物。高溫下,铪也可以與氧、氮等氣體直接化合,形成氧化物和氮化物。
铪在化合物中常呈+4價。主要的化合物是氧化铪HfO。氧化铪有三種不同的變體:将铪的硫酸鹽和氯氧化物持續煅燒所得的氧化铪是單斜變體;在400℃左右加熱铪的氫氧化物所得的氧化铪是四方變體;若在1000℃以上煅燒,可得立方變體。另一個化合物是四氯化铪,它是制備金屬铪的原料,可由氯氣作用于氧化铪和碳的混合物制取。四氯化铪與水接觸,立即水解成十分穩定的HfO(4HO)離子。HfO離子存在于铪的許多化合物中,在鹽酸酸化的四氯化铪溶液中可結晶出針狀的水合氯氧化铪HfOCl·8HO晶體。