Wolfram (W): Eigenschaften, Herstellung, Anwendung

DAS Wolfram, Symbol W, Ordnungszahl 74, ist ein Metall der Gruppe 6 der TDie Schönheit Periodisch. Sein Hauptmerkmal ist die Tatsache, dass es das Metall mit der höchsten Schmelztemperatur und das zweite Element mit der höchsten Schmelztemperatur ist, nach dem Kohlenstoff. Es hat eine graue Farbe, bezogen auf Stahl, ist an der Luft stabil, brennt jedoch beim Erhitzen.

Wolfram ist in zwei alltäglichen Produkten enthalten: Kugelschreiber und Glühlampen (mit Glühfäden). In der Industrie wird Wolfram jedoch häufig bei der Herstellung von Metall-Legierungen und als Zusatz zum Stahl. Es ist auch in Schmuck und intelligenten Fenstern enthalten, Geräten, die es schaffen, die Intensität des auf einen Ort fallenden Sonnenlichts zu steuern und so die Energieeffizienz zu verbessern.

Weiterlesen: Metalle — Elemente, die sich durch Helligkeit, Festigkeit, thermische und elektrische Leitfähigkeit auszeichnen

Wolfram Zusammenfassung

  • Es ist ein Übergangsmetall, das in der sechsten Periode der Gruppe 6 des Periodensystems steht.

  • Es ist das Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt im Periodensystem.

  • Es hat eine graue Farbe und ist an der Luft stabil.

  • Ein Großteil davon stammt aus Wolframit und Scheelit.

  • Es wird unter anderem zur Herstellung von Glühlampen, Kugelschreibern, Schmuck, Datenbrillen verwendet.

Wolfram-Eigenschaften

  • Symbol: W

  • Ordnungszahl: 74

  • Atommasse: 183,84 Uhr

  • Fusionspunkt: 3422 °C

  • Siedepunkt: 5555 °C

  • Dichte: 19,3 g/cm³

  • Elektronegativität: 2,36

  • Elektronische Verteilung: [Xe] 6s2 4f14 5d4

  • Chemische Reihe: Gruppe 6, Übergangsmetall, D-Block

Wolfram-Eigenschaften

Wolfram ist ein gräuliches Metall, dessen Färbung Stahl ähneln kann. Besonders hervorzuheben ist der sehr hohe Schmelzpunkt von 3422 °C, das größte unter den Metallen und das zweitgrößte im Periodensystem, nach Kohlenstoff an zweiter Stelle. Einige Eigenschaften und Eigenschaften von Wolfram sind Molybdän, einem anderen Element der Gruppe 6, sehr ähnlich.

Was die Reaktionsfähigkeit angeht, dieses Metall ist in Gegenwart von Luft bei Raumtemperatur stabil, bei höheren Temperaturen leidet es jedoch darunter Verbrennung die WO3, eine der Hauptverbindungen dieses Elements. Wolfram wird leicht oxidiert durch Halogene, die Oxidationsstufen von +2 bis +6 annehmen. Es ist beständig gegen Säureangriffe, einschließlich Königswasser, wird jedoch in Gegenwart von Oxidationsmitteln schnell von geschmolzenen Basen angegriffen.

Wolframmetallic-Stücke auf weißer Oberfläche

Vorkommen und Produktion von Wolfram

Wolfram ist das 18. häufigste Element der Erdkruste, kommt hauptsächlich in Wolframit (oder Wolframit), (Fe, Mn) WO-Erzen vor4, Scheelit (CaWO4), Ferberit (FeWO4) und Hubnerit (MnWO4). Die ersten zwei, Wolframit und Scheelit, mit hohem WO-Gehalt3, sind die Hauptquelle dieses Metalls auf der ganzen Welt.

Wolframit-Probe auf weißer Oberfläche

Der größte Teil des Wolframs des Planeten befindet sich in der China, Russland, Vietnam, Spanien und FarbeundIch bin aus dem Norden gekommen. Chinesische Reserven machen mehr als die Hälfte des gesamten Planeten aus, wobei auf China mehr als 80 % der weltweiten Wolframproduktion entfallen. DAS Brasilien es verfügt über Wolframit-Reserven in den Bundesstaaten Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina und São Paulo sowie Scheelit in der Region Seridó zwischen Paraíba und Rio Grande do Norte. Die brasilianischen Wolframreserven machen etwa 1 % der weltweiten Gesamtmenge aus.

Für deren Herstellung und Beschaffung ist vor allem Wolframerze müssen physikalischen Zerkleinerungs- und Mahlprozessen unterzogen werden. Dann kann Wolfram unter anderem durch Schmelzen mit Natriumcarbonat (Na2CO3) bei hoher Temperatur, wobei Natriumwolframat (Na2WO4), was ist löslich im Wasser.

das Hinzufügen von Salzsäure erzeugt Wolframsäure, die später in Wolframoxid VI, WO. umgewandelt wird3, durch Kalzinieren (chemisches Verfahren, bei dem Proben bei hohen Temperaturen umgewandelt werden). der WO3, ist es möglich, metallisches Wolfram über Redox mit Wasserstoffgas oder mit Kohlenstoff bei hoher Temperatur herzustellen. Manchmal gibt es die Herstellung von Karbid (oder Karbid) aus Wolfram, WC oder W2C, als Endprodukt, bekannt als Karbid.

Weiterlesen: Bergbau - besteht aus der Gewinnung und Verarbeitung von unterirdischen Erzen

Wolframanwendungen

In industrieller und kommerzieller Hinsicht wird Wolframkarbid häufig als Beschichtung von Hochgeschwindigkeits-Schneid- und Bohrwerkzeugen, als Bohrer für Bohrmaschinen, da es eine hohe Härte und eine hohe mechanische Beständigkeit aufweist.

Verschiedene Bohrertypen auf einem Ständer angeordnet
Wolframkarbide werden zum Beschichten von Bohrern und anderen Schneidgeräten verwendet.

Wolfram ist auch ein guter Zusatz für Stahl, die bei der Herstellung von Schnellarbeitsstahl (8 bis 20 % von W) und von Werkzeug- und Gesenkstählen (5 bis 18 % von W) verwendet werden. Diese Stahlmodalitäten werden bei der Herstellung von abriebfesten Schneidmaterialien und Klingen verwendet.

Näher am täglichen Leben der Gesellschaften ist Wolfram ein Hauptbestandteil von Glühbirnen, als Hauptbestandteil der metallisches Filament dieser Lampen. Die Verwendung von Wolfram in ihnen erklärte das Ende der Verwendung von Kohlenstoff, Osmium und Tantal als Filamente. Während Carbonlampen, entwickelt von Thomas Edison, dauerte ein paar Stunden, Osmium-Typen waren sehr teuer und Tantal-Typen waren sehr zerbrechlich.

Wolfram wird auch in der Produktion von Kugelschreibern, erfunden von dem Ungar László Biró und in Europa populär gemacht von Marcel Bich. Bei diesen Stiften wird Tinte über eine rollende Kugel an der Stiftspitze auf das Papier aufgetragen. Da diese Kugel eine hohe Härte und Dichte aufweisen musste, erwies sich Wolfram als hervorragender Kandidat, gerade weil es solche Eigenschaften enthielt.

Diverse Kugelschreiber im Stifthalter
Die kleinen Kugeln an der Spitze der Kugelschreiber bestehen aus Wolfram.

Wolfram hat Anwendung in Schmuckherstellung, da es sich als hypoallergenes Material mit einer Dichte nahe der von Gold präsentiert und resistent gegen Kratzer, Verformungen und Kratzer, zusätzlich zu einem praktisch dauerhaften Glanz, d.h. kein Polieren erforderlich Konstanten. Wolframringe, zum Beispiel, sind wegen ihrer guten Haltbarkeit, Optik und Härte sehr gefragt und haben natürlich einen niedrigeren Preis im Vergleich zu den edelsten Metallbünden.

Handhaltegerät, das intelligente Fenster steuert
Wolframverbindungen sind in der Zusammensetzung von Datenbrillen, die den Lichteinfall in der Umgebung kontrollieren können.

Eine technologischere Verwendung von Wolfram ist in Herstellung intelligenter Fenster (intelligente Fenster). Sowohl in Autos als auch in Immobilien allgemein kommen solche Geräte bereits auf den Markt und können ferngesteuert werden.

Weiterlesen:Unterschiede zwischen Leuchtstoff- und Glühlampen

Wolfram-Geschichte

Wolfram hat eine faszinierende Geschichte über deinen Namen, oder besser gesagt ihre Namen, da es auch bekannt ist als Wolfram, in germanischen und slawischen Sprachen.

1783, in Spanien, die Brüder Juan José und Fausto Delhuyar waren die ersten, die Wolfram als reines Element isolierten, das aus dem Mineral stammte Wolframit. Die spanischen Brüder beschlossen dann, das neue Element zu nennen Wolfram (eine Übersetzung für Wolfram), wegen des Ursprungserzes. Der Name Wolfram leitet sich aus dem Deutschen ab, Wolf rahm, was übersetzt bedeutet Sabber oder Wolfsspeichel, ein Hinweis auf Zinnverluste bei der Verarbeitung von Wolframerzen.

Die Entscheidung der Gebrüder Delhuyar, das neue Element Wolfram zu nennen, führte jedoch zu Verwirrung, da zwei Jahre zuvor, zwischen 1779 und 1781, die irischen Peter Woulfe und die schwedische Carl Wilhelm Scheele habe heute eine saure Verbindung entdeckt Säure Wolfram, basierend auf dem Mineral Wolframit (heute bekannt als Scheelit, CaWO4). Aus dieser sauren Verbindung isolierten sie die Oxid aus Wolfram VI, WO3.

Obwohl die spanischen Brüder die Nase vorn hatten, war das neue Element auch weltweit bekannt als Wolfram, eine Kreuzung schwedischer Wörter Tung (schwer) und sten (Stein) und sich auf Wolframitmetall beziehen.

Obwohl beide Namen bis heute bestehen, ist das international anerkannte Symbol für Wolfram aufgrund des deutschen Namens das W Wolfram. Der Name Wolfram ist in englischen und lateinischen Sprachen häufiger.

Wolfram-Übungen

Frage 1 (Uece)

Beachten Sie die folgenden Zitate über Wolfram: „Mein Onkel schätzte die Dichte des von ihm hergestellten Wolframs, seine Feuerfestigkeit, seine große chemische Stabilität […]“; "Das Gefühl, das gesinterte Wolfram zu berühren, ist unvergleichlich."

SACHS, Oliver. Onkel Wolfram: Begleitung der Tasche.

Für Wolfram kreuzen Sie die wahre Option an.

a) Die elektronische Verteilung von Wolfram ist [Xe] 4f14 5d6.

b) Gehört zur Gruppe 5 des Periodensystems.

c) Es ist ein Übergangsmetall mit einem hohen Schmelzpunkt.

d) Es liegt in der fünften Periode des Periodensystems.

Antwort: Buchstabe C

Unter den Alternativen gilt für Wolfram der Buchstabe C, da dieses Element ein Metall von. ist Übergang (Gruppe 6) und hat tatsächlich einen hohen Schmelzpunkt (der höchste unter den Metallen und der zweithöchste in der Tabelle). periodisch).

Aussage A ist falsch, da ihre Verteilung [Xe] 6s. ist2 4f14 5d4.

Alternative B ist falsch, da dieses Element zur Gruppe 6 des Periodensystems gehört.

Alternative D ist falsch, da dieses Element in der sechsten Periode des Periodensystems liegt.

Frage 2 (Uepa)

„Wolfram ist das einzige Metall der 3. Übergangslinie des Periodensystems mit nachgewiesener biologischer Funktion. Es kommt in einigen Bakterien und in Enzymen, den sogenannten Oxidoreduktasen, vor und spielt eine ähnliche Rolle wie Molybdän bei den Oxidoreduktasen im menschlichen Körper. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle, nach Kohlenstoff an zweiter Stelle im gesamten Periodensystem. Es ist säurebeständig und nur HNO-Mischung3 + HF löst es in heißem Zustand langsam auf. Es widersteht alkalischen Lösungen gut, wird aber durch Fusionen mit NaOH oder Na. angegriffen2CO3, in Wolframate umgewandelt. die WO3 es wird als Pigment und auch zum Einfärben von keramischen Materialien verwendet. Die CaWO-Wolframate4 und MgWO4 sie sind Bestandteile des weißen Pulvers, das Leuchtstofflampen im Inneren beschichtet. Natrium- und Kaliumwolframate werden in der Leder- und Hautindustrie, bei der Fällung von Blutproteinen und in der klinischen Analytik verwendet. Zur Metallreinigung werden natürliche Wolframate mit Natriumcarbonat (Na2CO3) bei hoher Temperatur, was zu Natriumwolframat (Na2WO4), in Wasser löslich. Aus dieser Lösung wird nach Zugabe von HCl Wolframsäure (H2WO4), die in WO. umgewandelt wird3 nach dem Kalzinieren. Metallisches Wolfram wird durch die Reduktion von WO. gewonnen3 mit Reduktionsgas (H2) bei hoher Temperatur. Das Metall wird in Form von Pulver, Fäden oder massiven Stäben gewonnen.

(Quelle: Química Nova na Escola).

In Bezug auf das, was im Text enthüllt wird, ist es richtig zu sagen:

a) die CaWO-Spezies4 und MgWO4 sind Arrenhiussäuren.

b) CaWO-Spezies4 und WO3 sind basische Oxide.

c) die NaOH- oder Na-Spezies2CO3 sie sind Stützpunkte von Arrenhius.

d) die Reaktion zwischen Na-Spezies2WO4 und HCl produziert Spezies H2WO4.

e) Kalzinierung von H2WO4 produziert Wolframdioxid.

Antwort: Buchstabe D

Es gibt einen Auszug aus dem Text der Frage, der lautet: „...resultierend in Natriumwolframat (Na2WO4), in Wasser löslich. Aus dieser Lösung fällt bei Zugabe von HCl Wolframsäure (H2WO4)…“ aus, d. h. die Reaktion zwischen Natriumwolframat und HCl führt zur Spezies H2WO4, und daher ist die Vorlage die des Buchstabens D.

Alternative A ist falsch, da es sich bei den genannten chemischen Spezies nicht um Säuren, sondern um Salze handelt.

Alternative B ist falsch als CaWO4 kein Oxid ist und außerdem WO3 ist ein saures Oxid, da es bei der Dehydratisierung von Wolframsäure entsteht:

h2WO4 → WO3 + H2DAS

Alternative C ist falsch, da nach der Theorie von Arrhenius nur NaOH als Base betrachtet werden kann. In dieser Theorie sind Basen Spezies, die die Konzentration von OH--Ionen in wässriger Lösung erhöhen. Und in2CO3 das Hydroxid-Ion in seiner Struktur nicht besitzt, kann es im Lichte der Theorie von Arrhenius nicht als Grundlage angesehen werden.

Alternative E ist falsch, da Wolframsäure Wolframtrioxid und kein Dioxid produziert.

Von Stéfano Araújo Novais
Chemielehrer

Die 5 faulsten Sternzeichen; Steht Ihres auf der Liste?

Astrologie ist eine alte Wissenschaft, die seit Jahrhunderten genutzt wird, um menschliche Persön...

read more

Vorteile des Tanzens für das Gehirn: 4 Gründe, mit dem Tanzen zu beginnen

Das zeigen mehrere wissenschaftliche Studien den Körper bewegen im Schlaflied eines musikalischen...

read more

Langeweile kann viele Vorteile für Ihr Gehirn haben.

Das Gehirn ist für eine Reihe wichtiger Funktionen für unseren Körper und Geist verantwortlich. A...

read more