LA tungstène, de symbole W, de numéro atomique 74, est un métal du groupe 6 de la TLa beauté Périodique. Sa principale caractéristique est le fait que c'est le métal avec la température de fusion la plus élevée et le deuxième élément avec la température de fusion la plus élevée, juste après le carbone. Il a une couleur grise, faisant référence à l'acier, est stable à l'air, mais brûle lorsqu'il est chauffé.
Le tungstène est présent dans deux produits du quotidien: les stylos à bille et les lampes à incandescence (à filaments). Cependant, dans l'industrie, le tungstène est largement utilisé dans la fabrication de les alliages de métaux et comme additif à la acier. Il est également présent dans les bijoux et les fenêtres intelligentes, des appareils qui parviennent à contrôler l'intensité de la lumière du soleil qui tombe sur un emplacement, améliorant ainsi l'efficacité énergétique.
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résumé de tungstène
C'est un métal de transition, étant dans le groupe 6 du tableau périodique, dans la sixième période.
C'est le métal avec le point de fusion le plus élevé sur le tableau périodique.
Il est de couleur grise et est stable dans l'air.
Une grande partie provient de la wolframite et de la scheelite.
Il est utilisé pour fabriquer des lampes à incandescence, des stylos à bille, des bijoux, des lunettes intelligentes, entre autres.
propriétés du tungstène
Symbole: W
numéro atomique: 74
masse atomique: 183.84 du matin
Point de fusion: 3422 °C
Point d'ébullition: 5555 °C
Densité: 19,3 g/cm³
électronégativité: 2,36
Diffusion électronique: [Xe] 6s2 4f14 5j4
Série chimique: groupe 6, métal de transition, bloc d
Caractéristiques du tungstène
Le tungstène est un métal grisâtre dont la coloration peut ressembler à de l'acier. Ce qui ressort le plus, c'est son point de fusion très élevé, 3422 °C, le plus grand parmi les métaux et le deuxième sur le tableau périodique, juste derrière le carbone. Certaines propriétés et caractéristiques du tungstène sont très similaires au molybdène, un autre élément du groupe 6.
Quant à la réactivité, ce métal est stable en présence d'air à température ambiante, cependant, à des températures plus élevées, il finit par souffrir la combustion le WO3, l'un des principaux composés de cet élément. tungstène est facilement oxydé par halogènes, acquérant des états d'oxydation allant de +2 à +6. Il résiste aux attaques acides, notamment à l'eau régale, mais est rapidement attaqué par les bases fondues en présence d'agents oxydants.
Présence et production de tungstène
tungstène est le 18e élément le plus abondant de la la croûte terrestre, présent principalement dans les minerais de wolframite (ou wolframite), (Fe, Mn) WO4, scheelite (CaWO4), ferbérite (FeWO4) et l'hubnérite (MnWO4). Les deux premiers, wolframite et scheelite, à haute teneur en WO3, sont les sources principales de ce métal à travers le monde.
La majeure partie du tungstène de la planète se trouve dans le Chine, Russie, Vietnam, Espagne et Couleuretj'allais du nord. Les réserves chinoises représentent plus de la moitié de la planète entière, la Chine représentant plus de 80 % de la production mondiale de tungstène. LA Brésil il possède des réserves de wolframite dans les États de Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina et São Paulo, et de scheelite dans la région de Seridó, entre Paraíba et Rio Grande do Norte. Les réserves brésiliennes de tungstène représentent environ 1% du total mondial.
Pour sa production et son approvisionnement, tout d'abord, les minerais de tungstène doivent subir des processus physiques de concassage et de broyage. Ensuite, une des façons d'obtenir du tungstène est par fusion avec du carbonate de sodium (Na2CO3) à haute température, produisant du tungstate de sodium (Na2WO4), quel est soluble dans l'eau.
l'addition de acide hydrochlorique génère de l'acide tungstique, converti plus tard en oxyde de tungstène VI, WO3, via la calcination (méthode chimique dans laquelle les échantillons sont convertis à haute température). de l'adjudant3, il est possible de produire du tungstène métallique via redox avec de l'hydrogène gazeux ou avec du carbone à haute température. Parfois, il y a la production de carbure (ou carbure) à partir de tungstène, WC ou W2C, en tant que produit final, connu sous le nom de carbure.
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Applications de tungstène
En termes industriels et commerciaux, le carbure de tungstène est largement utilisé comme revêtement d'outils de coupe et de perçage à grande vitesse, en tant que forets pour perceuses, car il a une dureté élevée et une résistance mécanique élevée.
Le tungstène est également un bon additif pour l'acier, étant utilisé dans la production d'aciers rapides (8 à 20 % de W) et d'aciers à outils et à matrices (5 à 18 % de W). Ces modalités en acier sont utilisées dans la fabrication de matériaux de coupe et de lames résistants à l'abrasion.
Plus proche du quotidien des sociétés, le tungstène est un composant principal des ampoules à incandescence, étant le composant principal de la filament métallique de ces lampes. L'utilisation du tungstène en eux a décrété la fin de l'utilisation du carbone, de l'osmium et du tantale comme filaments. Alors que les lampes au carbone, développées par Thomas Edison, a duré quelques heures, ceux en osmium étaient très chers et ceux en tantale étaient très fragiles.
Le tungstène est également utilisé dans le fabrication de stylos à bille, inventé par le Hongrois László Biró et popularisé en Europe par Marcel Bich. Dans ces stylos, l'encre est déposée sur le papier via une bille roulante à la pointe du stylo. Comme cette sphère devait être d'une dureté et d'une densité élevées, le tungstène s'est avéré être un excellent candidat, précisément parce qu'il contenait de telles propriétés.
Le tungstène a une application dans fabrication de bijoux, puisqu'il se présente comme un matériau hypoallergénique, avec une densité proche de celle de l'or, étant résistant à rayures, déformations et rayures, en plus d'un éclat pratiquement permanent, c'est-à-dire sans besoin de polissage constantes. anneaux de tungstène, par exemple, sont très recherchés pour leur bonne durabilité, leur aspect et leur dureté, en plus, bien sûr, d'avoir un prix inférieur par rapport aux alliances de métaux plus nobles.
Une utilisation plus technologique du tungstène est en fabrication de fenêtres intelligentes (fenêtres intelligentes), qui ont un film électrochrome capable de contrôler l'intensité de la lumière et de la chaleur incidente sur un environnement, assurant une plus grande efficacité lumineuse et énergétique du lieu. De tels dispositifs font déjà leur apparition sur le marché, aussi bien dans les voitures que dans l'immobilier en général, et peuvent être contrôlés à distance.
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histoire du tungstène
Le tungstène a un histoire intrigante sur votre nom, ou plutôt leurs noms, puisqu'on l'appelle aussi wolfram, en langues germaniques et slaves.
En 1783, en Espagne, les frères Juan José et Fausto Delhuyar ont été les premiers à isoler le tungstène en tant qu'élément pur, ayant pour origine le minéral wolframite. Les frères espagnols ont alors décidé d'appeler le nouvel élément wolfram (une traduction pour wolfram), en raison du minerai originaire. Le nom wolfram est dérivé de l'allemand, le loup rahm, qui se traduit par bave ou salive de loup, une référence aux pertes d'étain lors du traitement des minerais de tungstène.
Cependant, la décision prise par les frères Delhuyar de nommer le nouvel élément wolfram a créé une certaine confusion, car deux ans plus tôt, entre 1779 et 1781, les Irlandais Pierre Woulfe et les suédois Carl Wilhelm Scheele découvert un composé acide aujourd'hui acide tungstique, basé sur le minéral tungsténite (maintenant connu sous le nom de scheelite, CaWO4). De ce composé acide, ils ont isolé le oxyde de tungstène VI, WO3.
Bien que les frères espagnols aient été en avance, même pour avoir réussi à isoler le métal, le nouvel élément était également connu dans le monde entier sous le nom de tungstène, une jonction de mots suédois tung (lourd) et sten (Pierre) et se référant à la tungstène métallique.
Cependant, bien que les deux noms persistent à ce jour, le symbole internationalement adopté pour le tungstène est le W, en raison du nom allemand wolfram. Le nom de tungstène est plus courant en anglais et en latin.
exercices de tungstène
Question 1 (UECE)
Notez les citations suivantes sur le tungstène: « Mon oncle appréciait la densité du tungstène qu'il préparait, son caractère réfractaire, sa grande stabilité chimique […] »; "La sensation de toucher le tungstène fritté est incomparable."
SACHS, Olivier. oncle tungstène: Société de poche.
Pour le tungstène, cochez la vraie option.
a) La distribution électronique du tungstène est [Xe] 4f14 5j6.
b) Appartient au groupe 5 du tableau périodique.
c) C'est un métal de transition, avec un point de fusion élevé.
d) Il se situe dans la cinquième période du tableau périodique.
Répondre: lettre C
Parmi les alternatives, celle qui est vraie pour le tungstène est la lettre C, car cet élément est un métal de transition (groupe 6) et a, en fait, un point de fusion élevé (le plus élevé parmi les métaux et le deuxième plus élevé du tableau Périodique).
L'énoncé A est faux car sa distribution est [Xe] 6s2 4f14 5j4.
L'alternative B est fausse, car cet élément appartient au groupe 6 du tableau périodique.
L'alternative D est erronée, car cet élément est situé dans la sixième période du tableau périodique.
Question 2 (Uepa)
« Le tungstène est le seul métal de la 3e ligne de transition du tableau périodique avec une fonction biologique prouvée. Il apparaît dans certaines bactéries et dans des enzymes appelées oxydoréductases, jouant un rôle similaire au molybdène dans les oxydoréductases du corps humain. Le tungstène a le point de fusion le plus élevé de tous les métaux, juste derrière le carbone dans l'ensemble du tableau périodique. Il est résistant aux acides et au mélange HNO uniquement3 + HF le dissout lentement à chaud. Il résiste bien aux solutions alcalines, mais est attaqué par les fusions avec NaOH ou Na2CO3, se convertissant en tungstates. le WO3 il est utilisé comme pigment et aussi pour colorer les matériaux céramiques. Les tungstates CaWO4 et MgWO4 ce sont des composants de la poudre blanche qui enrobe les ampoules fluorescentes à l'intérieur. Les tungstates de sodium et de potassium sont utilisés dans l'industrie du cuir et de la peau, dans la précipitation des protéines sanguines et dans les analyses cliniques. Pour la purification des métaux, les tungstates naturels sont soumis à une fusion avec du carbonate de sodium (Na2CO3) à haute température, ce qui donne du tungstate de sodium (Na2WO4), soluble dans l'eau. De cette solution, lors de l'ajout de HCl, l'acide tungstique (H2WO4), qui est converti en WO3 après calcination. Le tungstène métallique est obtenu par la réduction de WO3 avec gaz réducteur (H2) à haute température. Le métal est obtenu sous forme de poudre, de filaments ou de barres pleines"
(Source: Química Nova na Escola).
Concernant ce qui est exposé dans le texte, il est correct de dire que :
a) l'espèce CaWO4 et MgWO4 sont des acides d'Arrenhius.
b) Espèces CaWO4 et WO3 sont des oxydes basiques.
c) les espèces NaOH ou Na2CO3 ce sont les bases d'Arrenhius.
d) la réaction entre les espèces Na2WO4 et HCl produit l'espèce H2WO4.
e) calcination de H2WO4 produit du dioxyde de tungstène.
Répondre: lettre D
Il y a un extrait du texte de la question qui dit: «... résultant en tungstate de sodium (Na2WO4), soluble dans l'eau. A partir de cette solution, lors de l'ajout de HCl, l'acide tungstique (H2WO4)... " précipite, c'est-à-dire que la réaction entre le tungstate de sodium et HCl aboutit à l'espèce H2WO4, et, par conséquent, le modèle est celui de la lettre D.
L'alternative A est incorrecte car les espèces chimiques citées ne sont pas des acides mais des sels.
L'alternative B est incorrecte en tant que CaWO4 n'est pas un oxyde, et de plus WO3 est un oxyde acide, car il provient de la déshydratation de l'acide tungstique :
H2WO4 → AO3 + H2LA
L'alternative C est incorrecte car, selon la théorie d'Arrhenius, seul NaOH peut être considéré comme une base. Dans cette théorie, les bases sont des espèces qui augmentent la concentration d'ions OH- en solution aqueuse. Et en2CO3 n'ayant pas, dans sa structure, l'ion hydroxyde, il ne peut être considéré comme une base à la lumière de la théorie d'Arrhenius.
L'alternative E est incorrecte car l'acide tungstique produit du trioxyde de tungstène et non du dioxyde.
Par Stéfano Araújo Novais
Professeur de chimie