THE volframs, simbols W, atomskaitlis 74, ir 6. grupas metāls TSkaistums Pperiodisks. Tā galvenā īpašība ir fakts, ka tas ir metāls ar visaugstāko kušanas temperatūru un otrais elements ar augstāko kušanas temperatūru, kas ir otrais tikai ogleklis. Tam ir pelēka krāsa, kas attiecas uz tēraudu, tas ir stabils gaisā, bet karsējot deg.
Volframs ir sastopams divos ikdienas produktos: lodīšu pildspalvās un kvēlspuldzēs (ar kvēldiegiem). Tomēr rūpniecībā volframs tiek plaši izmantots ražošanā metālu sakausējumi un kā piedeva pie tērauda. Tas ir arī rotaslietās un viedajos logos, ierīcēs, kas spēj kontrolēt saules gaismas intensitāti, kas krīt uz noteiktu vietu, uzlabojot energoefektivitāti.
Lasīt vairāk: Metāli - elementi, kam raksturīgs spilgtums, izturība, siltuma un elektriskā vadītspēja
volframa kopsavilkums
Tas ir pārejas metāls, kas atrodas Periodiskās tabulas 6. grupā, sestajā periodā.
Tas ir metāls ar augstāko kušanas temperatūru periodiskajā tabulā.
Tas ir pelēkā krāsā un ir stabils gaisā.
Liela daļa no tā ir ņemta no volframīta un šeelīta.
To cita starpā izmanto kvēlspuldžu, lodīšu pildspalvu, juvelierizstrādājumu, viedo briļļu ražošanā.
volframa īpašības
Simbols: W
atomskaitlis: 74
atomu masa: 183.84 a.m.u.
Sadales punkts: 3422 °C
Vārīšanās temperatūra: 5555 °C
Blīvums: 19,3 g/cm³
elektronegativitāte: 2,36
Elektroniskā izplatīšana: [Xe] 6s2 4f14 5d4
Ķīmiskā sērija: 6. grupa, pārejas metāls, d-bloks
Volframa īpašības
Volframs ir pelēcīgs metāls, kura krāsojums var atgādināt tēraudu. Visvairāk izceļas tā ļoti augstā kušanas temperatūra, 3422 °C, lielākais metālu vidū un otrais lielākais periodiskajā tabulā, otrajā vietā aiz oglekļa. Dažas volframa īpašības un īpašības ir ļoti līdzīgas molibdēnam, citam 6. grupas elementam.
Kas attiecas uz reaktivitāti, šis metāls ir stabils gaisa klātbūtnē istabas temperatūrā, tomēr augstākā temperatūrā tas beidzas ar ciešanām degšana WO3, viens no galvenajiem šī elementa savienojumiem. volframs viegli oksidējas ar halogēni, iegūstot oksidācijas pakāpi no +2 līdz +6. Tas ir izturīgs pret skābes iedarbību, tostarp ūdens regija, bet to ātri uzbrūk izkausētas bāzes oksidētāju klātbūtnē.
Volframa rašanās un ražošana
volframs ir 18. visbiežāk sastopamais elements Zemes garoza, kas sastopams galvenokārt volframīta (vai volframīta), (Fe, Mn) WO rūdās4, šelīts (CaWO4), ferberīts (FeWO4) un hubnerīts (MnWO4). Pirmie divi, volframīts un šelīts, ar augstu WO saturu3, ir galvenie avoti no šī metāla visā pasaulē.
Lielākā daļa planētas volframa atrodas Ķīna, Krievija, Vjetnama, Spānija un krāsaunEs braucu no ziemeļiem. Ķīnas rezerves veido vairāk nekā pusi no visas planētas, un Ķīna veido vairāk nekā 80% no pasaules volframa ražošanas apjoma. THE Brazīlija tai ir volframīta rezerves Parā, Rondonijas, Riograndi du Sulas, Santakatarinas un Sanpaulu štatos, un šeelīta krājumi Serido reģionā starp Paraibu un Rio Grande du Norte. Brazīlijas volframa rezerves veido aptuveni 1% no pasaules kopējā apjoma.
Tās ražošanai un iepirkumam, pirmkārt, volframa rūdām ir jāveic fiziski sasmalcināšanas un slīpēšanas procesi. Tad viens no veidiem, kā iegūt volframu, ir sakausēšana ar nātrija karbonātu (Na2CO3) augstā temperatūrā, veidojot nātrija volframātu (Na2WO4), kas ir šķīstošs ūdenī.
pievienošana sālsskābe rada volframa skābi, kas vēlāk tiek pārveidota par volframa oksīdu VI, WO3, izmantojot kalcinēšanu (ķīmiska metode, kurā paraugus pārvērš augstā temperatūrā). no WO3, ir iespējams ražot metālisku volframu, izmantojot redoksu ar ūdeņraža gāzi vai ar oglekli augstā temperatūrā. Dažreiz tiek ražots karbīds (vai karbīds) no volframa, WC vai W2C kā galaprodukts, kas pazīstams kā karbīds.
Lasīt vairāk: Kalnrūpniecība - sastāv no pazemes rūdu ieguves un apstrādes
Volframa lietojumprogrammas
Rūpnieciskā un komerciālā ziņā volframa karbīds tiek plaši izmantots kā a ātrgaitas griešanas un urbšanas instrumentu pārklāšana, kā urbji urbjiem, jo tam ir augsta cietība un augsta mehāniskā izturība.
Volframs ir arī a laba piedeva tēraudam, ko izmanto ātrgriezēja tērauda (8% līdz 20% no W) un instrumentu un prestēraudu (5% līdz 18% no W) ražošanā. Šīs tērauda metodes tiek izmantotas nodilumizturīgu griešanas materiālu un asmeņu ražošanā.
Tuvāk sabiedrības ikdienas dzīvei volframs ir a galvenā kvēlspuldžu sastāvdaļa, kas ir galvenā sastāvdaļa metāla pavediens no šīm lampām. Volframa izmantošana tajos noteica oglekļa, osmija un tantala kā pavedienu izmantošanas beigas. Kamēr oglekļa lampas, ko izstrādājusi Tomass Edisons, ilga dažas stundas, osmija bija ļoti dārgi, bet tantala – ļoti trausli.
Volframs tiek izmantots arī lodīšu pildspalvu ražošana, ko izgudroja ungārs Lāslo Biro un Eiropā popularizēja Marsels Bihs. Šajās pildspalvās tinte tiek uzklāta uz papīra, izmantojot pildspalvas galā esošo ripošo lodi. Tā kā šai sfērai bija jābūt ar augstu cietību un blīvumu, volframs izrādījās lielisks kandidāts tieši tāpēc, ka tam bija šādas īpašības.
Volframam ir pielietojums juvelierizstrādājumu izgatavošana, jo tas ir hipoalerģisks materiāls, kura blīvums ir tuvu zelta blīvumam un ir izturīgs pret skrāpējumi, deformācijas un skrāpējumi, papildus praktiski pastāvīgam spīdumam, tas ir, nav nepieciešama pulēšana konstantes. volframa gredzeni, piemēram, ir ļoti pieprasīti to labās izturības, izskata un cietības dēļ, turklāt, protams, tiem ir zemāka cena, salīdzinot ar cēlākajiem metālu aliansēm.
Ir ieviests tehnoloģiskāks volframa lietojums viedo logu ražošana (viedie logi), kurām ir elektrohroma plēve, kas spēj kontrolēt uz vidi krītošās gaismas un siltuma intensitāti, nodrošinot vietas lielāku gaismas un enerģētisko efektivitāti. Šādas ierīces jau parādās tirgū gan automašīnās, gan nekustamajos īpašumos kopumā un ir vadāmas attālināti.
Lasīt vairāk:Atšķirības starp dienasgaismas un kvēlspuldzēm
volframa vēsture
Volframam ir a intriģējošs stāsts par tavu vārdu, vai drīzāk to nosaukumi, jo tas ir pazīstams arī kā volframs, ģermāņu un slāvu valodās.
1783. gadā Spānijā brāļi Huans Hosē un Fausto Delhujars bija pirmie, kas izolēja volframu kā tīru elementu, kura izcelsme bija minerāls volframīts. Pēc tam brāļi spāņi nolēma izsaukt jauno elementu volframs (tulkojums vārdam volframs) izcelsmes rūdas dēļ. Nosaukums wolfram ir cēlies no vācu valodas, vilks rahm, kas tulko kā drool vai vilka siekalas, atsauce uz alvas zudumiem volframa rūdu apstrādes laikā.
Tomēr brāļu Delhujaru lēmums jauno elementu nosaukt par volframu radīja zināmu apjukumu, jo divus gadus iepriekš, no 1779. līdz 1781. gadam, īru iedzīvotāji. Pīters Vulfs un zviedri Kārlis Vilhelms Šēle šodien atklāja skābu savienojumu skābe volframs, pamatojoties uz minerālu volframītu (tagad pazīstams kā scheelite, CaWO4). No šī skābā savienojuma viņi izolēja oksīds no volframa VI, WO3.
Lai gan brāļi spāņi bija priekšā, pat tāpēc, ka izdevās izolēt metālu, jaunais elements visā pasaulē bija pazīstams arī kā volframs, zviedru vārdu savienojums tung (smags) un sten (akmens) un kas attiecas uz volframītu metālu.
Tomēr, lai gan abi nosaukumi saglabājas līdz mūsdienām, starptautiski pieņemtais volframa simbols ir W, pateicoties vācu nosaukumam. volframs. Volframa nosaukums ir vairāk izplatīts angļu un latīņu valodās.
volframa vingrinājumi
1. jautājums (Uece)
Ņemiet vērā šādus citātus par volframu: “Mans tēvocis novērtēja viņa sagatavotā volframa blīvumu, tā ugunsizturību, tā lielo ķīmisko stabilitāti […]”; "Saķepinātajam volframam pieskaršanās sajūta ir nesalīdzināma."
SACHS, Olivers. onkulis volframa: Uzņēmums no kabatas.
Attiecībā uz volframu atzīmējiet pareizo opciju.
a) Volframa elektroniskais sadalījums ir [Xe] 4f14 5d6.
b) ietilpst periodiskās tabulas 5. grupā.
c) Tas ir pārejas metāls ar augstu kušanas temperatūru.
d) Tas atrodas periodiskās tabulas piektajā periodā.
Atbildēt: burts C
Viena no alternatīvām, kas attiecas uz volframu, ir burts C, jo šis elements ir metāls pāreja (6. grupa), un tai faktiski ir augsta kušanas temperatūra (augstākā starp metāliem un otrā augstākā tabulā Periodiski).
Apgalvojums A ir nepareizs, jo tā sadalījums ir [Xe] 6s2 4f14 5d4.
Alternatīva B ir nepareiza, jo šis elements pieder periodiskās tabulas 6. grupai.
Alternatīva D ir nepareiza, jo šis elements atrodas periodiskās tabulas sestajā periodā.
2. jautājums (Uepa)
“Volframs ir vienīgais metāls periodiskās tabulas 3. pārejas līnijā ar pierādītu bioloģisko funkciju. Tas parādās dažās baktērijās un fermentos, ko sauc par oksidoreduktāzēm, un tam ir līdzīga loma kā molibdēnam cilvēka ķermeņa oksidoreduktāzēs. Volframam ir visaugstākā kušanas temperatūra no visiem metāliem, kas ir otrajā vietā pēc oglekļa visā periodiskajā tabulā. Tas ir izturīgs pret skābēm un ir tikai HNO maisījums3 + HF to lēni izšķīdina, kad tas ir karsts. Tas labi iztur pret sārmainiem šķīdumiem, bet to uzbrūk saplūšana ar NaOH vai Na2CO3, pārvēršoties volframātos. WO3 to izmanto kā pigmentu un arī keramikas materiālu krāsošanai. CaWO volframi4 un MgWO4 tie ir baltā pulvera sastāvdaļas, kas iekšēji pārklāj dienasgaismas spuldzes. Nātrija un kālija volframātus izmanto ādas un ādas rūpniecībā, asins proteīnu izgulsnēšanai un klīniskajā analīzē. Metālu attīrīšanai dabiskos volframātus pakļauj saplūšanai ar nātrija karbonātu (Na2CO3) augstā temperatūrā, kā rezultātā veidojas nātrija volframāts (Na2WO4), šķīst ūdenī. No šī šķīduma, pievienojot HCl, volframskābe (H2WO4), kas tiek pārveidots par WO3 pēc kalcinēšanas. Metāliskais volframs tiek iegūts, samazinot WO3 ar reducējošu gāzi (H2) augstā temperatūrā. Metālu iegūst pulvera, pavedienu vai cietu stieņu veidā"
(Avots: Química Nova na Escola).
Attiecībā uz tekstā atklāto ir pareizi norādīt, ka:
a) CaWO sugas4 un MgWO4 ir Arrenhius skābes.
b) CaWO sugas4 un WO3 ir pamata oksīdi.
c) NaOH vai Na sugas2CO3 tās ir Arrenhius bāzes.
d) reakcija starp Na sugām2WO4 un HCl rada H sugu2WO4.
e) H kalcinēšana2WO4 ražo volframa dioksīdu.
Atbildēt: burts D
Ir fragments no jautājuma teksta, kurā teikts: “...kā rezultātā rodas nātrija volframāts (Na2WO4), šķīst ūdenī. No šī šķīduma, pievienojot HCl, izgulsnējas volframskābe (H2WO4)…”, tas ir, reakcija starp nātrija volframātu un HCl rada H sugas.2WO4, un tāpēc veidne ir burta D veidne.
Alternatīva A ir nepareiza, jo minētās ķīmiskās sugas nav skābes, bet gan sāļi.
Alternatīva B ir nepareiza kā CaWO4 nav oksīds, un turklāt WO3 ir skābs oksīds, jo tas rodas volframskābes dehidratācijas rezultātā:
H2WO4 → WO3 + H2THE
C alternatīva ir nepareiza, jo saskaņā ar Arrēnija teoriju par bāzi var uzskatīt tikai NaOH. Šajā teorijā bāzes ir sugas, kas palielina OH-jonu koncentrāciju ūdens šķīdumā. Un iekšā2CO3 Tā struktūrā nav hidroksīda jonu, to nevar uzskatīt par pamatu, ņemot vērā Arrēnija teoriju.
Alternatīva E ir nepareiza, jo volframa skābe ražo volframa trioksīdu, nevis dioksīdu.
Autors Stefano Araújo Novais
Ķīmijas skolotājs