टंगस्टन, प्रतीक W, परमाणु क्रमांक 74, का समूह 6 धातु है टीसौंदर्य पीएरियोडिक. इसकी मुख्य विशेषता यह तथ्य है कि यह उच्चतम गलनांक वाली धातु है और उच्चतम गलनांक वाला दूसरा तत्व है, जो इसके बाद दूसरे स्थान पर है। कार्बन. इसका रंग ग्रे है, स्टील का जिक्र है, हवा में स्थिर है, लेकिन गर्म होने पर जलता है।
टंगस्टन दो रोजमर्रा के उत्पादों में मौजूद है: बॉलपॉइंट पेन और गरमागरम लैंप (फिलामेंट्स के साथ)। हालांकि, उद्योग में, टंगस्टन का व्यापक रूप से निर्माण में उपयोग किया जाता है मिश्र धातु और के लिए एक योजक के रूप में इस्पात. यह गहनों और स्मार्ट खिड़कियों में भी मौजूद है, ऐसे उपकरण जो किसी स्थान पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश की तीव्रता को नियंत्रित करते हैं, जिससे ऊर्जा दक्षता में सुधार होता है।
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टंगस्टन सारांश
यह एक संक्रमण धातु है, जो छठे आवर्त में आवर्त सारणी के समूह 6 में है।
यह आवर्त सारणी पर उच्चतम गलनांक वाली धातु है।
यह भूरे रंग का होता है और हवा में स्थिर होता है।
इसका अधिकांश भाग वोल्फ्रामाइट और स्कीलाइट से लिया जाता है।
इसका उपयोग गरमागरम लैंप, बॉलपॉइंट पेन, गहने, स्मार्ट चश्मा, अन्य के निर्माण के लिए किया जाता है।
टंगस्टन गुण
प्रतीक: W
परमाणु संख्या: 74
परमाणु भार: 183.84 पूर्वाह्न
संलयन बिंदु: 3422 डिग्री सेल्सियस
क्वथनांक: 5555 डिग्री सेल्सियस
घनत्व: 19.3 ग्राम/सेमी³
वैद्युतीयऋणात्मकता: 2,36
इलेक्ट्रॉनिक वितरण: [Xe] 6s2 4f14 5डी4
रासायनिक श्रृंखला: समूह 6, संक्रमण धातु, डी-ब्लॉक
टंगस्टन के लक्षण
टंगस्टन एक धूसर धातु है, जिसका रंग स्टील जैसा हो सकता है। सबसे खास बात यह है कि इसका बहुत अधिक गलनांक 3422 डिग्री सेल्सियस है, धातुओं में सबसे बड़ा और आवर्त सारणी में दूसरा सबसे बड़ा, कार्बन के बाद दूसरा। टंगस्टन के कुछ गुण और विशेषताएं मोलिब्डेनम के समान हैं, जो समूह 6 में एक अन्य तत्व है।
प्रतिक्रियाशीलता के लिए, यह धातु कमरे के तापमान पर हवा की उपस्थिति में स्थिर है, हालांकि, उच्च तापमान पर, यह पीड़ा को समाप्त करता है दहन WO3, इस तत्व के मुख्य यौगिकों में से एक। टंगस्टन द्वारा आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है हैलोजन, +2 से +6 तक की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्राप्त करना। यह एक्वा रेजिया सहित एसिड हमले के लिए प्रतिरोधी है, लेकिन ऑक्सीकरण एजेंटों की उपस्थिति में पिघले हुए आधारों द्वारा जल्दी से हमला किया जाता है।
टंगस्टन की घटना और उत्पादन
टंगस्टन का 18वां सबसे प्रचुर तत्व है पृथ्वी की पपड़ी, मुख्य रूप से वोल्फ्रामाइट (या वोल्फ्रामाइट), (Fe, Mn) WO अयस्कों में होता है4, स्कीलाइट (CaWO4), फेरबेराइट (FeWO .)4) और हबनेराइट (MnWO .)4). पहले दो, वोल्फ्रामाइट और स्कीलाइट, WO. की उच्च सामग्री के साथ3, हैं मुख्य स्त्रोत दुनिया भर में इस धातु की।
ग्रह का अधिकांश टंगस्टन में स्थित है चीन, रूस, वियतनाम, स्पेन और रंगतथामैं उत्तर से जा रहा था. चीनी भंडार पूरे ग्रह के आधे से अधिक का प्रतिनिधित्व करता है, चीन दुनिया के 80% से अधिक टंगस्टन उत्पादन के लिए जिम्मेदार है। ब्राज़िल पैरा, रोन्डोनिया, रियो ग्रांडे डो सुल, सांता कैटरीना और साओ पाउलो के राज्यों में इसके पास वुल्फ्रामाइट भंडार है, और सेरिडो क्षेत्र में स्कीलाइट, पाराइबा और रियो ग्रांडे डो नॉर्ट के बीच है। ब्राजील के टंगस्टन भंडार दुनिया के कुल का लगभग 1% का प्रतिनिधित्व करते हैं।
इसके उत्पादन और खरीद के लिए सबसे पहले, टंगस्टन अयस्कों को भौतिक पेराई और पीसने की प्रक्रिया से गुजरना पड़ता है. फिर, टंगस्टन प्राप्त करने का एक तरीका सोडियम कार्बोनेट (Na .) के साथ संलयन है2सीओ3) उच्च तापमान पर, सोडियम टंगस्टेट (Na .) का उत्पादन2WO4), क्या है घुलनशील पानी में।
का संस्करण हाइड्रोक्लोरिक एसिड टंग्स्टिक एसिड उत्पन्न करता है, जो बाद में टंगस्टन ऑक्साइड VI, WO. में परिवर्तित हो जाता है3, कैल्सीनेशन के माध्यम से (रासायनिक विधि जिसमें नमूने उच्च तापमान पर परिवर्तित होते हैं)। WO. के3रेडॉक्स के माध्यम से हाइड्रोजन गैस या उच्च तापमान पर कार्बन के साथ धातु टंगस्टन का उत्पादन संभव है। कभी-कभी टंगस्टन, WC या W. से कार्बाइड (या कार्बाइड) का उत्पादन होता है2सी, एक अंतिम उत्पाद के रूप में, जिसे कार्बाइड के रूप में जाना जाता है।
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टंगस्टन अनुप्रयोग
औद्योगिक और वाणिज्यिक शब्दों में, टंगस्टन कार्बाइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है a उच्च गति काटने और ड्रिलिंग उपकरण की कोटिंग, ड्रिल के लिए ड्रिल बिट्स के रूप में, क्योंकि इसमें उच्च कठोरता और उच्च यांत्रिक प्रतिरोध है।
टंगस्टन भी एक है स्टील के लिए अच्छा योजक, हाई स्पीड स्टील (W का 8% से 20%) और टूल एंड डाई स्टील्स (W का 5% से 18%) के उत्पादन में उपयोग किया जा रहा है। इन स्टील तौर-तरीकों का उपयोग घर्षण प्रतिरोधी काटने की सामग्री और ब्लेड के निर्माण में किया जाता है।
समाज के दैनिक जीवन के करीब, टंगस्टन है a गरमागरम प्रकाश बल्ब का प्रमुख घटक, का मुख्य घटक होने के नाते धात्विक फिलामेंट इन दीपों की। उनमें टंगस्टन के उपयोग ने फिलामेंट्स के रूप में कार्बन, ऑस्मियम और टैंटलम के उपयोग को समाप्त कर दिया। जबकि कार्बन लैंप, द्वारा विकसित थॉमस एडिसन, कुछ घंटों तक चला, आज़मियम वाले बहुत महंगे थे और टैंटलम वाले बहुत नाजुक थे।
टंगस्टन का उपयोग में भी किया जाता है बॉलपॉइंट पेन का उत्पादन, हंगेरियन लास्ज़लो बिरो द्वारा आविष्कार किया गया और मार्सेल बिच द्वारा यूरोप में लोकप्रिय बनाया गया। इन पेन में स्याही को कलम की नोक पर एक रोलिंग बॉल के माध्यम से कागज पर जमा किया जाता है। चूंकि इस क्षेत्र को उच्च कठोरता और घनत्व की आवश्यकता थी, इसलिए टंगस्टन एक उत्कृष्ट उम्मीदवार साबित हुआ, ठीक इसलिए क्योंकि इसमें ऐसे गुण थे।
टंगस्टन में आवेदन है गहने बनाना, चूंकि यह खुद को हाइपोएलर्जेनिक सामग्री के रूप में प्रस्तुत करता है, जिसका घनत्व सोने के घनत्व के करीब होता है, जो के लिए प्रतिरोधी होता है खरोंच, विकृति और खरोंच, व्यावहारिक रूप से स्थायी चमक के अलावा, यानी पॉलिश करने की कोई आवश्यकता नहीं है स्थिरांक टंगस्टन के छल्ले, उदाहरण के लिए, उनकी अच्छी स्थायित्व, उपस्थिति और कठोरता के लिए बहुत मांग की जाती है, इसके अलावा, निश्चित रूप से, सबसे अच्छे धातु गठबंधनों की तुलना में कम कीमत होती है।
टंगस्टन का अधिक तकनीकी उपयोग में है स्मार्ट विंडोज़ का निर्माण (स्मार्ट विंडो), जिसमें एक इलेक्ट्रोक्रोमिक फिल्म होती है जो पर्यावरण पर प्रकाश और गर्मी की घटना की तीव्रता को नियंत्रित करने में सक्षम होती है, जिससे जगह की अधिक चमकदार और ऊर्जावान दक्षता सुनिश्चित होती है। इस तरह के उपकरण पहले से ही कारों और अचल संपत्ति दोनों में बाजार में दिखाई दे रहे हैं, और इन्हें दूर से नियंत्रित किया जा सकता है।
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टंगस्टन इतिहास
टंगस्टन है a आपके नाम के बारे में दिलचस्प कहानी, या बल्कि उनके नाम, क्योंकि इसे के रूप में भी जाना जाता है Wolfram, जर्मनिक और स्लाव भाषाओं में।
1783 में, स्पेन में, भाइयों जुआन जोस और फॉस्टो डेल्हुयारो टंगस्टन को एक शुद्ध तत्व के रूप में अलग करने वाले पहले थे, जिसकी उत्पत्ति खनिज के रूप में हुई थी वोल्फ्रामाइट. तब स्पैनिश भाइयों ने नए तत्व को बुलाने का फैसला किया Wolfram (के लिए एक अनुवाद Wolfram), मूल अयस्क के कारण। वोल्फ्राम नाम जर्मन से लिया गया है, भेड़िया रहम, जो के रूप में अनुवाद करता है लार या भेड़िया लार, टंगस्टन अयस्कों के प्रसंस्करण के दौरान टिन के नुकसान का संदर्भ।
हालाँकि, देल्हुयार भाइयों द्वारा नए तत्व का नाम वुल्फराम रखने के निर्णय ने कुछ भ्रम पैदा किया, जैसा कि दो साल पहले, 1779 और 1781 के बीच, आयरिश पीटर वूल्फ और स्वीडिश कार्ल विल्हेम शीले आज एक अम्लीय यौगिक की खोज की अम्ल टंगस्टन, खनिज टंगस्टन पर आधारित (अब स्कीलाइट के रूप में जाना जाता है, CaWO4). इस अम्लीय यौगिक से, उन्होंने पृथक किया ऑक्साइड टंगस्टन VI, WO3.
हालांकि स्पेनिश भाई आगे थे, यहां तक कि धातु को अलग करने में कामयाब होने के बावजूद, नए तत्व को दुनिया भर में भी जाना जाता था टंगस्टन, स्वीडिश शब्दों का एक जंक्शन तुंग (भारी) और स्टेन (पत्थर) और टंगस्टन धातु का जिक्र है।
हालांकि, हालांकि दोनों नाम आज भी कायम हैं, जर्मन नाम के कारण टंगस्टन के लिए अंतरराष्ट्रीय स्तर पर अपनाया गया प्रतीक डब्ल्यू है Wolfram. टंगस्टन नाम अंग्रेजी और लैटिन भाषाओं में अधिक आम है।
टंगस्टन व्यायाम
प्रश्न 1 (यूईसी)
टंगस्टन के बारे में निम्नलिखित उद्धरणों पर ध्यान दें: "मेरे चाचा ने उनके द्वारा तैयार किए गए टंगस्टन के घनत्व की सराहना की, इसकी अपवर्तकता, इसकी महान रासायनिक स्थिरता [...]"; "पापयुक्त टंगस्टन को छूने की भावना अतुलनीय है।"
सैक्स, ओलिवर। अंकल टंगस्टन: कंपनी जेब का।
टंगस्टन के लिए, सही विकल्प पर टिक करें।
a) टंगस्टन का इलेक्ट्रॉनिक वितरण [Xe] 4f. है14 5डी6.
बी) आवर्त सारणी के समूह 5 के अंतर्गत आता है।
ग) यह एक उच्च गलनांक वाली संक्रमण धातु है।
d) यह आवर्त सारणी के पांचवें आवर्त में स्थित है।
जवाब: पत्र सी
विकल्पों में से जो टंगस्टन के बारे में सत्य है वह अक्षर C है, क्योंकि यह तत्व किस धातु का है संक्रमण (समूह 6) और, वास्तव में, एक उच्च गलनांक (धातुओं में उच्चतम और तालिका में दूसरा उच्चतम) है आवधिक)।
कथन A गलत है क्योंकि इसका वितरण [Xe] 6s. है2 4f14 5डी4.
वैकल्पिक बी गलत है, क्योंकि यह तत्व आवर्त सारणी के समूह 6 से संबंधित है।
वैकल्पिक डी गलत है, क्योंकि यह तत्व आवर्त सारणी के छठे आवर्त में स्थित है।
प्रश्न 2 (यूपीए)
"टंगस्टन एक सिद्ध जैविक कार्य के साथ आवर्त सारणी की तीसरी संक्रमण रेखा में एकमात्र धातु है। यह कुछ बैक्टीरिया में और ऑक्सीडोरडक्टेस नामक एंजाइम में प्रकट होता है, जो मानव शरीर में ऑक्सीडोरक्टेस में मोलिब्डेनम के समान भूमिका निभाता है। टंगस्टन में सभी धातुओं का उच्चतम गलनांक होता है, जो संपूर्ण आवर्त सारणी में कार्बन के बाद दूसरे स्थान पर है। यह एसिड प्रतिरोधी है और केवल HNO मिश्रण है3 + एचएफ गर्म होने पर इसे धीरे-धीरे घोलता है। यह क्षारीय समाधानों के लिए अच्छी तरह से प्रतिरोध करता है, लेकिन NaOH या Na. के साथ संलयन द्वारा हमला किया जाता है2सीओ3, टंगस्टेट्स में परिवर्तित करना। WO3 इसका उपयोग वर्णक के रूप में और सिरेमिक सामग्री को रंगने के लिए भी किया जाता है। CaWO तुंगस्टेट्स4 और एमजीडब्ल्यूओ4 वे सफेद पाउडर के घटक हैं जो आंतरिक रूप से फ्लोरोसेंट बल्ब को कोट करते हैं। सोडियम और पोटेशियम टंगस्टेट्स का उपयोग चमड़ा और त्वचा उद्योग में, रक्त प्रोटीन की वर्षा में और नैदानिक विश्लेषण में किया जाता है। धातु शुद्धिकरण के लिए, प्राकृतिक टंगस्टेट्स को सोडियम कार्बोनेट (Na .) के साथ संलयन के अधीन किया जाता है2सीओ3) उच्च तापमान पर, जिसके परिणामस्वरूप सोडियम टंगस्टेट (Na .) होता है2WO4), पानी में घुलनशील। इस विलयन से HCl मिलाने पर टंगस्टिक अम्ल (H .)2WO4), जो WO. में परिवर्तित हो जाता है3 कैल्सीनेशन के बाद। धातु टंगस्टन WO. की कमी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है3 गैस को कम करने के साथ (H2) उच्च तापमान पर। धातु पाउडर, फिलामेंट्स या ठोस सलाखों के रूप में प्राप्त की जाती है"
(स्रोत: क्विमिका नोवा और एस्कोला)।
पाठ में जो उजागर किया गया है, उसके बारे में यह कहना सही है कि:
क) CaWO प्रजाति4 और एमजीडब्ल्यूओ4 एरेनहियस एसिड हैं।
बी) सीएडब्ल्यूओ प्रजातियां4 और WO3 बुनियादी ऑक्साइड हैं।
ग) NaOH या Na प्रजाति2सीओ3 वे अर्रेनहियस के ठिकाने हैं।
डी) ना प्रजातियों के बीच प्रतिक्रिया2WO4 और एचसीएल प्रजाति एच. पैदा करता है2WO4.
ई) एच. का कैल्सीनेशन2WO4 टंगस्टन डाइऑक्साइड पैदा करता है।
जवाब: पत्र डी
प्रश्न के पाठ का एक अंश है जो कहता है: "... जिसके परिणामस्वरूप सोडियम टंगस्टेट (ना2WO4), पानी में घुलनशील। इस विलयन से, HCl मिलाने पर, टंगस्टिक अम्ल (H2WO4)…” अवक्षेपित होता है, अर्थात् सोडियम टंगस्टेट और HCl के बीच अभिक्रिया से प्रजाति H बनती है।2WO4, और, इसलिए, टेम्पलेट डी अक्षर का है।
वैकल्पिक ए गलत है क्योंकि उद्धृत रासायनिक प्रजातियां एसिड नहीं बल्कि लवण हैं।
वैकल्पिक B गलत है क्योंकि CaWO4 ऑक्साइड नहीं है, और इसके अलावा WO3 एक अम्लीय ऑक्साइड है, क्योंकि यह टंगस्टिक एसिड के निर्जलीकरण से उत्पन्न होता है:
एच2WO4 → WO3 + एच2
वैकल्पिक C गलत है, क्योंकि अरहेनियस के सिद्धांत के अनुसार, केवल NaOH को ही आधार माना जा सकता है। इस सिद्धांत में, क्षार ऐसी प्रजातियां हैं जो जलीय घोल में OH- आयनों की सांद्रता को बढ़ाती हैं। और में2सीओ3 इसकी संरचना में, हाइड्रॉक्साइड आयन नहीं है, इसे अरहेनियस के सिद्धांत के प्रकाश में आधार के रूप में नहीं देखा जा सकता है।
वैकल्पिक ई गलत है क्योंकि टंगस्टिक एसिड टंगस्टन ट्राइऑक्साइड पैदा करता है न कि डाइऑक्साइड।
स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइसो द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक