IL tungsteno, simbolo W, numero atomico 74, è un metallo del gruppo 6 della TLa bellezza Periodico. La sua caratteristica principale è il fatto di essere il metallo con la temperatura di fusione più alta e il secondo elemento con la temperatura di fusione più alta, secondo solo al carbonio. Ha un colore grigio, riferito all'acciaio, è stabile all'aria, ma brucia quando riscaldato.
Il tungsteno è presente in due prodotti di uso quotidiano: penne a sfera e lampade ad incandescenza (con filamenti). Tuttavia, nell'industria, il tungsteno è ampiamente utilizzato nella produzione di leghe metalliche e come additivo al acciaio. È presente anche nella gioielleria e nelle finestre intelligenti, dispositivi che riescono a controllare l'intensità della luce solare che cade su un luogo, migliorando l'efficienza energetica.
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riassunto del tungsteno
È un metallo di transizione, essendo nel gruppo 6 della tavola periodica, nel sesto periodo.
È il metallo con il punto di fusione più alto sulla tavola periodica.
È di colore grigio ed è stabile all'aria.
Gran parte di esso è preso da wolframite e scheelite.
Viene utilizzato per produrre lampade a incandescenza, penne a sfera, gioielli, occhiali intelligenti, tra gli altri.
proprietà del tungsteno
Simbolo: W
numero atomico: 74
massa atomica: 183,84 a.m.u.
Punto di fusione: 3422 °C
Punto di ebollizione: 5555 °C
Densità: 19,3 g/cm³
elettronegatività: 2,36
Distribuzione elettronica: [Xe] 6s2 4f14 5 D4
Serie chimica: gruppo 6, metallo di transizione, blocco d
Caratteristiche del tungsteno
Il tungsteno è un metallo grigiastro, la cui colorazione può assomigliare all'acciaio. Ciò che spicca di più è il suo punto di fusione molto alto, 3422 °C, il più grande tra i metalli e il secondo più grande della tavola periodica, secondo solo al carbonio. Alcune proprietà e caratteristiche del tungsteno sono molto simili al molibdeno, un altro elemento del gruppo 6.
Per quanto riguarda la reattività, questo metallo è stabile in presenza di aria a temperatura ambiente, tuttavia, a temperature più elevate, finisce per soffrire combustione il WO3, uno dei principali composti di questo elemento. tungsteno è facilmente ossidato da alogeni, acquisendo stati di ossidazione compresi tra +2 e +6. È resistente all'attacco degli acidi, compresa l'acqua regia, ma viene rapidamente attaccato dalle basi fuse in presenza di agenti ossidanti.
Presenza e produzione di tungsteno
tungsteno è il 18° elemento più abbondante della la crosta terrestre, presente principalmente in wolframite (o wolframite), (Fe, Mn) WO minerali4, scheelite (CaWO4), ferberite (FeWO4) e hubnerite (MnWO4). I primi due, wolframite e scheelite, ad alto contenuto di WO3, sono i risorse principali di questo metallo in tutto il mondo.
La maggior parte del tungsteno del pianeta si trova nel Cina, Russia, Vietnam, Spagna e Coloreestavo andando dal nord. Le riserve cinesi rappresentano più della metà dell'intero pianeta, con la Cina che rappresenta oltre l'80% della produzione mondiale di tungsteno. IL Brasile ha riserve di wolframite negli stati di Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina e São Paulo, e scheelite nella regione di Seridó, tra Paraíba e Rio Grande do Norte. Le riserve di tungsteno brasiliane rappresentano circa l'1% del totale mondiale.
Per la sua produzione e approvvigionamento, prima di tutto, i minerali di tungsteno devono essere sottoposti a processi fisici di frantumazione e macinazione. Quindi, uno dei modi per ottenere il tungsteno è mediante fusione con carbonato di sodio (Na2CO3) ad alta temperatura, producendo tungstato di sodio (Na2WO4), cosa è solubile in acqua.
l'aggiunta di acido cloridrico genera acido tungstico, successivamente convertito in ossido di tungsteno VI, WO3, tramite calcinazione (metodo chimico in cui i campioni vengono convertiti ad alte temperature). del WO3, è possibile produrre tungsteno metallico via redox con gas idrogeno o con carbonio ad alta temperatura. A volte c'è la produzione di carburo (o carburo) da tungsteno, WC o W2C, come prodotto finale, noto come carburo.
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Applicazioni in tungsteno
In termini industriali e commerciali, il carburo di tungsteno è ampiamente utilizzato come a rivestimento di utensili da taglio e foratura ad alta velocità, come punte per trapani, in quanto possiede elevata durezza ed elevata resistenza meccanica.
Il tungsteno è anche un buon additivo per acciaio, essendo utilizzato nella produzione di acciai rapidi (dall'8% al 20% di W) e di acciai per utensili e stampi (dal 5% al 18% di W). Queste modalità di acciaio sono utilizzate nella produzione di materiali da taglio e lame resistenti all'abrasione.
Più vicino alla vita quotidiana delle società, il tungsteno è un componente principale delle lampadine a incandescenza, essendo il componente principale del filamento metallico di queste lampade. L'uso del tungsteno in essi decretò la fine dell'uso di carbonio, osmio e tantalio come filamenti. Mentre le lampade al carbonio, sviluppate da Thomas Edison, duravano poche ore, quelli all'osmio erano molto costosi e quelli al tantalio erano molto fragili.
Il tungsteno è utilizzato anche nel produzione di penne a sfera, inventato dall'ungherese László Biró e reso popolare in Europa da Marcel Bich. In queste penne, l'inchiostro viene depositato sulla carta tramite una sfera rotante posta sulla punta della penna. Poiché questa sfera doveva essere di elevata durezza e densità, il tungsteno si è rivelato un ottimo candidato, proprio perché conteneva tali proprietà.
Il tungsteno ha un'applicazione in creazione di gioielli, poiché si presenta come un materiale anallergico, con una densità prossima a quella dell'oro, essendo resistente a graffi, deformazioni e graffi, oltre a una lucentezza praticamente permanente, cioè nessuna necessità di lucidatura costanti. anelli di tungsteno, ad esempio, sono molto ricercati per la loro buona durata, aspetto e durezza, oltre ad avere, ovviamente, un prezzo inferiore rispetto alle alleanze metalliche più nobili.
Un uso più tecnologico del tungsteno è in produzione di finestre intelligenti (finestre intelligenti), che hanno un film elettrocromico in grado di controllare l'intensità della luce e del calore incidente su un ambiente, garantendo una maggiore efficienza luminosa ed energetica del luogo. Tali dispositivi stanno già comparendo sul mercato, sia nelle auto che negli immobili in genere, e possono essere controllati da remoto.
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storia del tungsteno
Il tungsteno ha un storia intrigante sul tuo nome, o meglio i loro nomi, poiché è anche conosciuto come wolframio, in lingua germanica e slava.
Nel 1783, in Spagna, i fratelli Juan José e Fausto Delhuyar furono i primi ad isolare il tungsteno come elemento puro, avendo come origine il minerale wolframite. I fratelli spagnoli decisero allora di chiamare il nuovo elemento wolframio (una traduzione per wolframio), a causa del minerale originario. Il nome wolfram deriva dal tedesco, lupo rahm, che si traduce come saliva o saliva di lupo, un riferimento alle perdite di stagno durante la lavorazione dei minerali di tungsteno.
Tuttavia, la decisione presa dai fratelli Delhuyar di denominare il nuovo elemento come wolframio creò una certa confusione, poiché due anni prima, tra il 1779 e il 1781, gli irlandesi Peter Woulfe e lo svedese Carl Wilhelm Scheele scoperto un composto acido oggi acido tungstico, basato sul minerale tungstenite (ora noto come scheelite, CaWO4). Da questo composto acido, hanno isolato il ossido di tungsteno VI, WO3.
Nonostante i fratelli spagnoli fossero in vantaggio, anche per essere riusciti a isolare il metallo, il nuovo elemento era conosciuto in tutto il mondo anche come tungsteno, un incrocio di parole svedesi tung (pesante) e stenta (pietra) e riferito al metallo di tungstenite.
Tuttavia, sebbene entrambi i nomi persistano fino ad oggi, il simbolo adottato a livello internazionale per il tungsteno è la W, a causa del nome tedesco wolframio. Il nome tungsteno è più comune nelle lingue inglese e latina.
esercizi di tungsteno
Domanda 1 (Uece)
Notare le seguenti citazioni sul tungsteno: “Mio zio apprezzava la densità del tungsteno che preparava, la sua refrattarietà, la sua grande stabilità chimica […]”; "La sensazione di toccare il tungsteno sinterizzato è incomparabile."
SACHS, Oliver. zio tungsteno: Società di tasca.
Per il tungsteno, seleziona l'opzione vera.
a) La distribuzione elettronica del tungsteno è [Xe] 4f14 5 D6.
b) Appartiene al gruppo 5 della Tavola Periodica.
c) È un metallo di transizione, con un alto punto di fusione.
d) Si trova nel quinto periodo della tavola periodica.
Rispondere: lettera C
Tra le alternative, quella vera per il tungsteno è la lettera C, poiché questo elemento è un metallo di transizione (gruppo 6) ed ha, infatti, un alto punto di fusione (il più alto tra i metalli e il secondo più alto nella tabella periodico).
L'affermazione A è sbagliata in quanto la sua distribuzione è [Xe] 6s2 4f14 5 D4.
L'alternativa B è sbagliata, poiché questo elemento appartiene al gruppo 6 della tavola periodica.
L'alternativa D è sbagliata, poiché questo elemento si trova nel sesto periodo della tavola periodica.
Domanda 2 (Uepa)
“Il tungsteno è l'unico metallo nella terza linea di transizione della tavola periodica con una comprovata funzione biologica. Appare in alcuni batteri e in enzimi chiamati ossidoriduttasi, svolgendo un ruolo simile al molibdeno nelle ossidoriduttasi del corpo umano. Il tungsteno ha il punto di fusione più alto di tutti i metalli, secondo solo al carbonio nell'intera tavola periodica. È resistente agli acidi e solo miscela HNO3 + L'HF lo dissolve lentamente quando è caldo. Resiste bene alle soluzioni alcaline, ma viene attaccato da fusioni con NaOH o Na2CO3, convertendosi in tungstati. il WO3 è usato come pigmento e anche per colorare materiali ceramici. I tungstati CaWO4 e MgWO4 sono componenti della polvere bianca che ricopre internamente le lampadine fluorescenti. I tungstati di sodio e potassio sono utilizzati nell'industria del cuoio e della pelle, nella precipitazione delle proteine del sangue e nelle analisi cliniche. Per la purificazione dei metalli, i tungstati naturali sono sottoposti a fusione con carbonato di sodio (Na2CO3) ad alta temperatura, con conseguente tungstato di sodio (Na2WO4), solubile in acqua. Da questa soluzione, per aggiunta di HCl, acido tungstico (H2WO4), che viene convertito WO3 dopo calcinazione. Il tungsteno metallico si ottiene per riduzione di WO3 con gas riducente (H2) ad alta temperatura. Il metallo si ottiene sotto forma di polvere, filamenti o barre solide"
(Fonte: Química Nova na Escola).
Riguardo a quanto esposto nel testo, è corretto affermare che:
a) la specie CaWO4 e MgWO4 sono acidi di Arrenhius.
b) specie CaWO4 e WO3 sono ossidi basici.
c) la specie NaOH o Na2CO3 sono basi di Arrenhius.
d) la reazione tra specie Na2WO4 e HCl produce specie H2WO4.
e) calcinazione di H2WO4 produce biossido di tungsteno.
Rispondere: lettera D
C'è un estratto dal testo della domanda che dice: “...con conseguente tungstato di sodio (Na2WO4), solubile in acqua. Da questa soluzione, per aggiunta di HCl, precipita l'acido tungstico (H2WO4)…”, cioè la reazione tra il tungstato di sodio e HCl dà luogo alla specie H2WO4, e, quindi, il modello è quello della lettera D.
L'alternativa A non è corretta in quanto le specie chimiche citate non sono acidi ma sali.
L'alternativa B non è corretta come CaWO4 non è un ossido, e inoltre WO3 è un ossido acido, in quanto origina dalla disidratazione dell'acido tungstico:
h2WO4 → WO3 + H2IL
L'alternativa C non è corretta poiché, secondo la teoria di Arrhenius, solo NaOH può essere considerato una base. In questa teoria, le basi sono specie che aumentano la concentrazione di ioni OH- in soluzione acquosa. e in2CO3 non ha nella sua struttura lo ione idrossido, non può essere visto come base alla luce della teoria di Arrhenius.
L'alternativa E non è corretta poiché l'acido tungstico produce triossido di tungsteno e non biossido.
Di Stéfano Araújo Novais
Insegnante di chimica
