TEN wolfram, symbol W, liczba atomowa 74, jest metalem grupy 6 TPiękno Periotyczny. Jego główną cechą jest fakt, że jest to metal o najwyższej temperaturze topnienia i drugi pierwiastek o najwyższej temperaturze topnienia, ustępujący jedynie węgiel. Ma szary kolor, nawiązujący do stali, jest stabilny w powietrzu, ale pali się po podgrzaniu.
Wolfram występuje w dwóch produktach codziennego użytku: długopisach i żarówkach (z żarnikami). Jednak w przemyśle wolfram jest szeroko stosowany w produkcji Stopy metali i jako dodatek do stal. Jest również obecny w biżuterii i inteligentnych oknach, urządzeniach, które potrafią kontrolować natężenie światła słonecznego padającego na lokalizację, poprawiając efektywność energetyczną.
Czytaj więcej: Metale — elementy charakteryzujące się jasnością, wytrzymałością, przewodnością cieplną i elektryczną
podsumowanie wolframu
Jest metalem przejściowym, znajdującym się w szóstej grupie układu okresowego, w szóstym okresie.
Jest to metal o najwyższej temperaturze topnienia w układzie okresowym.
Jest koloru szarego i jest stabilny w powietrzu.
Wiele z nich pochodzi z wolframitu i schelitu.
Wykorzystywana jest między innymi do produkcji żarówek, długopisów, biżuterii, inteligentnych okularów.
właściwości wolframu
Symbol: W
Liczba atomowa: 74
masa atomowa: 183,84 rano
Punkt fuzji: 3422 °C
Temperatura wrzenia: 5555 °C
Gęstość: 19,3 g/cm³
elektroujemność: 2,36
Dystrybucja elektroniczna: [Xe] 6s2 4f14 5d4
Seria chemiczna: grupa 6, metal przejściowy, d-blok
Charakterystyka wolframu
Wolfram to szarawy metal, którego kolorystyka może przypominać stal. Najbardziej wyróżnia się bardzo wysoka temperatura topnienia 3422 °C, największy wśród metali i drugi co do wielkości w układzie okresowym, ustępując jedynie węglu. Niektóre właściwości i cechy wolframu są bardzo podobne do molibdenu, innego pierwiastka z grupy 6.
Jeśli chodzi o reaktywność, metal ten jest stabilny w obecności powietrza w temperaturze pokojowejjednak w wyższych temperaturach kończy się to cierpieniem spalanie WO3, jeden z głównych związków tego pierwiastka. wolfram jest łatwo utleniany przez halogeny, uzyskując stany utlenienia w zakresie od +2 do +6. Jest odporny na działanie kwasów, w tym wody królewskiej, ale jest szybko atakowany przez stopione zasady w obecności środków utleniających.
Występowanie i produkcja wolframu
wolfram jest 18. najobficiej występującym pierwiastkiem skorupa Ziemska, występujące głównie w rudach wolframitu (lub wolframitu), (Fe, Mn) WO4, scheelit (CaWO4), ferberyt (FeWO4) i hubneryt (MnWO4). Pierwsze dwa, wolframit i scheelite, o wysokiej zawartości WO3, czy główne źródła tego metalu na całym świecie.
Większość wolframu planety znajduje się w Chiny, Rosja, Wietnam, Hiszpania i Kolororazjechałem z północy. Chińskie rezerwy stanowią ponad połowę całej planety, a Chiny odpowiadają za ponad 80% światowej produkcji wolframu. TEN Brazylia posiada rezerwaty wolframitu w stanach Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina i São Paulo oraz scheelite w regionie Seridó, między Paraíba i Rio Grande do Norte. Brazylijskie rezerwy wolframu stanowią około 1% światowych zasobów.
Do jego produkcji i zaopatrzenia przede wszystkim rudy wolframu muszą być poddawane fizycznym procesom kruszenia i mielenia. Następnie jednym ze sposobów uzyskania wolframu jest fuzja z węglanem sodu (Na2WSPÓŁ3) w wysokiej temperaturze, wytwarzając wolframian sodu (Na2WO4), co jest rozpuszczalny w wodzie.
dodanie kwas chlorowodorowy generuje kwas wolframowy, przekształcany później w tlenek wolframu VI, WO3, poprzez kalcynację (metoda chemiczna, w której próbki są przekształcane w wysokich temperaturach). WO3, możliwe jest wytwarzanie metalicznego wolframu poprzez redoks z gazowym wodorem lub z węglem w wysokiej temperaturze. Czasami dochodzi do produkcji węglika (lub węglika) z wolframu, WC lub W2C, jako produkt końcowy, znany jako węglik.
Czytaj więcej: Górnictwo - polega na wydobywaniu i przeróbce rud podziemnych
Zastosowania wolframu
W kategoriach przemysłowych i handlowych węglik wolframu jest szeroko stosowany jako powlekanie szybkobieżnych narzędzi tnących i wiertarskich,, jako wiertła do wierteł, ponieważ posiada dużą twardość i dużą odporność mechaniczną.
Wolfram jest również dobry dodatek do stali, stosowany do produkcji stali szybkotnącej (8% do 20% W) oraz stali narzędziowych i matryc (5% do 18% W). Te rodzaje stali są wykorzystywane do produkcji materiałów do cięcia i ostrzy odpornych na ścieranie.
Bliżej codziennego życia społeczeństw, wolfram jest główny składnik żarówek żarowych, będąc głównym składnikiem metalowe włókno tych lamp. Użycie w nich wolframu zadecydowało o zaprzestaniu używania węgla, osmu i tantalu jako włókien. Chociaż lampy węglowe, opracowane przez Tomasz Edison, trwał kilka godzin, osmowe były bardzo drogie, a tantalowe były bardzo kruche.
Wolfram jest również używany w produkcja długopisów, wynaleziony przez Węgra László Biró i spopularyzowany w Europie przez Marcela Bicha. W tych pisakach atrament jest nakładany na papier za pomocą toczącej się kulki na końcu pisaka. Ponieważ kulka ta musiała mieć dużą twardość i gęstość, wolfram okazał się doskonałym kandydatem właśnie dlatego, że posiadał takie właściwości.
Wolfram ma zastosowanie w robienie biżuterii, ponieważ prezentuje się jako materiał hipoalergiczny, o gęstości zbliżonej do złota, odporny na rysy, odkształcenia i rysy dodatkowo praktycznie trwały połysk czyli brak konieczności polerowania stałe. pierścienie wolframowe, na przykład są bardzo poszukiwane ze względu na ich dobrą trwałość, wygląd i twardość, a także oczywiście niższą cenę w porównaniu z najszlachetniejszymi metalami.
Bardziej technologiczne wykorzystanie wolframu jest w produkcja inteligentnych okien (inteligentne okna), które posiadają folię elektrochromową zdolną do kontrolowania natężenia światła i ciepła padającego na otoczenie, zapewniając większą wydajność świetlną i energetyczną miejsca. Takie urządzenia już pojawiają się na rynku, zarówno w samochodach, jak i ogólnie w nieruchomościach i można nimi sterować zdalnie.
Czytaj więcej:Różnice między lampami fluorescencyjnymi i żarowymi
historia wolframu
Wolfram ma intrygująca historia o Twoim imieniu, a raczej ich nazwy, ponieważ znany jest również jako wolfram, w językach germańskich i słowiańskich.
W 1783 r. w Hiszpanii bracia Juan José i Fausto Delhuyar jako pierwsi wyizolowali wolfram jako czysty pierwiastek, mając za źródło minerał wolframit. Hiszpańscy bracia postanowili wtedy nazwać nowy żywioł wolfram (tłumaczenie dla wolfram), ze względu na pierwotną rudę. Nazwa wolfram wywodzi się z języka niemieckiego, wilk rahm, co tłumaczy się jako ślina lub wilcza ślina, odniesienie do strat cyny podczas przetwarzania rud wolframu.
Jednak decyzja braci Delhuyar o nazwaniu nowego elementu wolframem wywołała pewne zamieszanie, gdyż dwa lata wcześniej, między 1779 a 1781 rokiem, Irlandczycy Piotr Woulfe i szwedzi Carl Wilhelm Scheele odkrył dzisiaj związek kwasowy kwas wolframowy, oparty na mineralnym wolframie (obecnie znany jako schelite, CaWO4). Z tego kwaśnego związku wyizolowali tlenek wolframu VI, WO3.
Chociaż hiszpańscy bracia byli na czele, nawet po tym, jak udało im się wyizolować metal, nowy pierwiastek był również znany na całym świecie jako wolfram, skrzyżowanie szwedzkich słów tung (ciężki) i sten (kamień) i odnosząc się do wolframu metalicznego.
Jednak chociaż obie nazwy przetrwały do dziś, międzynarodowo przyjętym symbolem wolframu jest W, ze względu na niemiecką nazwę wolfram. Nazwa wolfram jest bardziej powszechna w językach angielskim i łacińskim.
ćwiczenia wolframowe
Pytanie 1 (Uece)
Zwróć uwagę na następujące cytaty dotyczące wolframu: „Mój wujek docenił gęstość przygotowanego wolframu, jego ogniotrwałość, wielką stabilność chemiczną […]”; „Uczucie dotknięcia spiekanego wolframu jest nieporównywalne”.
SACHS, Oliver. wujek wolfram: Spółka kieszeni.
W przypadku wolframu zaznacz prawdziwą opcję.
a) Elektroniczna dystrybucja wolframu to [Xe] 4f14 5d6.
b) Należy do grupy 5 układu okresowego.
c) Jest metalem przejściowym o wysokiej temperaturze topnienia.
d) Znajduje się w piątym okresie Układu Okresowego.
Odpowiedź: litera C
Wśród alternatyw ta, która jest prawdziwa w odniesieniu do wolframu, to litera C, ponieważ ten pierwiastek jest metalem przejścia (grupa 6) i ma w rzeczywistości wysoką temperaturę topnienia (najwyższą wśród metali i drugą najwyższą w Tabeli Okresowy).
Zdanie A jest błędne, ponieważ jego rozkład to [Xe] 6s2 4f14 5d4.
Alternatywa B jest błędna, ponieważ element ten należy do grupy 6 układu okresowego.
Alternatywa D jest błędna, ponieważ element ten znajduje się w szóstym okresie Układu Okresowego.
Pytanie 2 (Uepa)
„Wolfram jest jedynym metalem w 3. linii przejściowej układu okresowego pierwiastków o udowodnionej funkcji biologicznej. Występuje w niektórych bakteriach oraz w enzymach zwanych oksydoreduktazami, odgrywając w ludzkim organizmie podobną rolę do molibdenu w oksydoreduktazach. Wolfram ma najwyższą temperaturę topnienia ze wszystkich metali, ustępując jedynie węglu w całym układzie okresowym. Jest kwasoodporny i tylko mieszanka HNO3 + HF rozpuszcza go powoli, gdy jest gorący. Jest odporny na roztwory alkaliczne, ale jest atakowany przez fuzje z NaOH lub Na2WSPÓŁ3, przekształcając się w wolframiany. WO3 jest używany jako pigment, a także do barwienia materiałów ceramicznych. Wolframiany CaWO4 i MgWO4 są one składnikami białego proszku, który wewnętrznie pokrywa świetlówki. Wolframiany sodu i potasu są stosowane w przemyśle skórzanym i skórnym, do wytrącania białek krwi oraz w analizach klinicznych. W celu oczyszczenia metali naturalne wolframiany poddaje się stapianiu z węglanem sodu (Na2WSPÓŁ3) w wysokiej temperaturze, w wyniku czego powstaje wolframian sodu (Na2WO4), Rozpuszczalny w wodzie. Z tego roztworu, po dodaniu HCl, kwas wolframowy (H2WO4), który jest konwertowany WO3 po kalcynacji. Wolfram metaliczny uzyskuje się poprzez redukcję WO3 z gazem redukującym (H2) w wysokiej temperaturze. Metal otrzymuje się w postaci proszku, włókien lub litych prętów”
(Źródło: Química Nova na Escola).
W odniesieniu do tego, co zostało ujawnione w tekście, słuszne jest stwierdzenie, że:
a) gatunek CaWO4 i MgWO4 to kwasy Arenhiusa.
b) gatunki CaWO4 i WO3 są podstawowymi tlenkami.
c) rodzaj NaOH lub Na2WSPÓŁ3 są to bazy Arrenhiusa.
d) reakcja między gatunkami Na2WO4 a HCl wytwarza gatunki H2WO4.
e) kalcynacja H2WO4 wytwarza dwutlenek wolframu.
Odpowiedź: litera D
Jest fragment tekstu pytania, który mówi: „...w wyniku czego powstaje wolframian sodu (Na2WO4), Rozpuszczalny w wodzie. Z tego roztworu, po dodaniu HCl, wytrąca się kwas wolframowy (H2WO4)…”, to znaczy reakcja między wolframianem sodu a HCl skutkuje formami H2WO4, a zatem szablonem jest litera D.
Alternatywa A jest nieprawidłowa, ponieważ cytowane związki chemiczne nie są kwasami, ale solami.
Alternatywa B jest nieprawidłowa, ponieważ CaWO4 nie jest tlenkiem, a ponadto WO3 jest tlenkiem kwasowym, ponieważ powstaje w wyniku odwodnienia kwasu wolframowego:
h2WO4 → WO3 + H2TEN
Alternatywa C jest błędna, ponieważ według teorii Arrheniusa tylko NaOH można uznać za zasadę. W tej teorii zasady to gatunki zwiększające stężenie jonów OH- w roztworze wodnym. I w2WSPÓŁ3 nie ma w swojej strukturze jonu wodorotlenkowego, nie może być traktowany jako podstawa w świetle teorii Arrheniusa.
Alternatywa E jest nieprawidłowa, ponieważ kwas wolframowy wytwarza trójtlenek wolframu, a nie dwutlenek.
Stéfano Araújo Novais
Nauczyciel chemii
