THE volfrám, symbol W, atómové číslo 74, je kov skupiny 6 TKrása Periodická. Jeho hlavnou charakteristikou je skutočnosť, že ide o kov s najvyššou teplotou tavenia a druhý prvok s najvyššou teplotou tavenia, na druhom mieste po uhlíka. Má šedú farbu, odkazujúcu na oceľ, je stabilný na vzduchu, ale pri zahriatí horí.
Volfrám je prítomný v dvoch každodenných produktoch: guľôčkové perá a žiarovky (s vláknami). V priemysle sa však volfrám široko používa pri výrobe zliatiny kovov a ako prísada do oceľ. Je prítomný aj v šperkoch a inteligentných oknách, zariadeniach, ktoré zvládajú kontrolovať intenzitu slnečného žiarenia dopadajúceho na miesto, čím zlepšujú energetickú účinnosť.
Čítaj viac: Kovy — prvky charakterizované jasom, pevnosťou, tepelnou a elektrickou vodivosťou
zhrnutie volfrámu
Je to prechodný kov, ktorý patrí do skupiny 6 periodickej tabuľky v šiestom období.
Je to kov s najvyššou teplotou topenia v periodickej tabuľke.
Je sivej farby a je stabilný na vzduchu.
Veľká časť sa získava z wolframitu a scheelitu.
Používa sa na výrobu žiaroviek, guľôčkových pier, šperkov, inteligentných okuliarov atď.
vlastnosti volfrámu
Symbol: W
atómové číslo: 74
atómová hmotnosť: 183,84 am.u.
Fúzny bodTeplota topenia: 3422 °C
Teplota varu: 5555 °C
HustotaGramáž: 19,3 g/cm³
elektronegativita: 2,36
Elektronická distribúcia: [Xe] 6 s2 4f14 5d4
Chemický rad: skupina 6, prechodný kov, d-blok
Vlastnosti volfrámu
Volfrám je sivastý kov, ktorého sfarbenie môže pripomínať oceľ. Najviac vyniká veľmi vysokou teplotou topenia, 3422 °C, najväčší medzi kovmi a druhý najväčší v periodickej tabuľke, druhý po uhlíku. Niektoré vlastnosti a charakteristiky volfrámu sú veľmi podobné molybdénu, ďalšiemu prvku v skupine 6.
Čo sa týka reaktivity, tento kov je stabilný v prítomnosti vzduchu pri izbovej teplote, pri vyšších teplotách však končí utrpením spaľovanie WO3, jedna z hlavných zlúčenín tohto prvku. volfrám ľahko sa oxiduje halogény, pričom nadobúda oxidačné stavy v rozmedzí od +2 do +6. Je odolný voči napadnutiu kyselinami, vrátane aqua regia, ale je rýchlo napadnutý roztavenými zásadami v prítomnosti oxidačných činidiel.
Výskyt a výroba volfrámu
volfrám je 18. najrozšírenejším prvkom zemská kôra, vyskytujúce sa najmä vo wolframite (alebo wolframite), (Fe, Mn) WO rudách4, scheelit (CaWO4), ferberit (FeWO4) a hubnerit (MnWO4). prvé dve, wolframit a scheelits vysokým obsahom WO3, sú hlavné zdroje tohto kovu po celom svete.
Väčšina volfrámu planéty sa nachádza v Čína, Rusko, Vietnam, Španielsko a FarbaaIšiel som zo severu. Čínske zásoby predstavujú viac ako polovicu celej planéty, pričom Čína predstavuje viac ako 80 % svetovej produkcie volfrámu. THE Brazília má zásoby wolframitu v štátoch Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina a São Paulo a scheelitu v regióne Seridó, medzi Paraíba a Rio Grande do Norte. Brazílske zásoby volfrámu predstavujú približne 1 % celosvetových zásob.
Na jeho výrobu a obstarávanie v prvom rade volfrámové rudy musia prejsť procesom fyzického drvenia a mletia. Potom jedným zo spôsobov, ako získať volfrám, je fúzia s uhličitanom sodným (Na2CO3) pri vysokej teplote, pričom vzniká wolframan sodný (Na2WO4), čo je rozpustný vo vode.
pridanie kyselina chlorovodíková vytvára kyselinu volfrámovú, neskôr premenenú na oxid wolfrámu VI, WO3prostredníctvom kalcinácie (chemická metóda, pri ktorej sa vzorky konvertujú pri vysokých teplotách). z WO3, je možné vyrábať kovový volfrám redoxom s plynným vodíkom alebo s uhlíkom pri vysokej teplote. Niekedy dochádza k výrobe karbidu (alebo karbidu) z volfrámu, WC alebo W2C, ako konečný produkt, známy ako karbid.
Čítaj viac: Baníctvo – pozostáva z ťažby a spracovania podzemných rúd
Aplikácie volfrámu
Z priemyselného a obchodného hľadiska je karbid volfrámu široko používaný ako a povlakovanie vysokorýchlostných rezných a vŕtacích nástrojov, ako vrtáky do vrtákov, pretože má vysokú tvrdosť a vysokú mechanickú odolnosť.
Volfrám je tiež a dobrá prísada do ocele, ktorý sa používa pri výrobe rýchloreznej ocele (8 % až 20 % W) a nástrojových a zápustkových ocelí (5 % až 18 % W). Tieto druhy ocele sa používajú pri výrobe rezných materiálov a čepelí odolných voči oderu.
Bližšie ku každodennému životu spoločností je volfrám a hlavná súčasť klasických žiaroviek, ktorá je hlavnou zložkou kovové vlákno týchto svietidiel. Použitie volfrámu v nich znamenalo koniec používania uhlíka, osmia a tantalu ako vlákien. Kým uhlíkové výbojky, vyvinuté o Thomas Edison, trvali niekoľko hodín, osmiové boli veľmi drahé a tantalové veľmi krehké.
Volfrám sa používa aj v výroba guľôčkových pier, ktorý vymyslel Maďar László Biró a v Európe spopularizoval Marcel Bich. V týchto perách sa atrament nanáša na papier pomocou guľôčky na hrote pera. Keďže táto guľa musela mať vysokú tvrdosť a hustotu, volfrám sa ukázal ako výborný kandidát práve preto, že obsahoval takéto vlastnosti.
Tungsten má aplikáciu v výroba šperkov, pretože sa prezentuje ako hypoalergénny materiál s hustotou blízkou zlatu, ktorý je odolný voči škrabance, deformácie a škrabance, navyše s prakticky trvalým leskom, čiže bez nutnosti leštenia konštanty. volfrámové krúžky, sú napríklad veľmi vyhľadávané pre svoju dobrú odolnosť, vzhľad a tvrdosť, samozrejme okrem toho, že majú nižšiu cenu v porovnaní s najušľachtilejšími kovovými alianciami.
Technologickejšie využitie volfrámu je in výroba inteligentných okien (inteligentné okná), ktoré majú elektrochromatický film schopný regulovať intenzitu svetla a tepla dopadajúceho na prostredie, čím sa zabezpečuje väčšia svetelná a energetická účinnosť priestoru. Takéto zariadenia sa už objavujú na trhu ako v autách, tak aj celkovo v realitách a dajú sa ovládať na diaľku.
Čítaj viac:Rozdiely medzi žiarivkami a žiarovkami
história volfrámu
Volfrám má a zaujímavý príbeh o vašom mene, alebo skôr ich mená, keďže je známy aj ako wolfram, v germánskych a slovanských jazykoch.
V roku 1783 v Španielsku bratia Juan José a Fausto Delhuyar boli prví, ktorí izolovali volfrám ako čistý prvok, ktorého pôvod je minerál wolframit. Španielski bratia sa potom rozhodli nový prvok zavolať wolfram (preklad pre wolfram), vzhľadom na pôvodnú rudu. Názov wolfram je odvodený z nemčiny, vlk rahm, čo sa prekladá ako slintať alebo vlčie sliny, odkaz na straty cínu pri spracovaní volfrámových rúd.
Rozhodnutie bratov Delhuyarových pomenovať nový prvok ako wolfram však spôsobilo určitý zmätok, keďže o dva roky skôr, medzi rokmi 1779 a 1781, írsky Peter Woulfe a švédsky Carl Wilhelm Scheele dnes objavil kyslú zlúčeninu kyselina volfrám na báze minerálu wolframu (teraz známy ako scheelit, CaWO4). Z tejto kyslej zlúčeniny izolovali oxid volfrámu VI, WO3.
Hoci španielski bratia boli popredu, aj keď sa im podarilo izolovať kov, nový prvok bol známy aj po celom svete ako volfrám, spojnica švédskych slov tung (ťažké) a sten (kameň) a s odkazom na volfstenitový kov.
Hoci oba názvy pretrvávajú dodnes, medzinárodne prijatým symbolom pre volfrám je W, kvôli nemeckému názvu wolfram. Názov volfrám je bežnejší v angličtine a latinčine.
volfrámové cvičenia
Otázka 1 (Uece)
Všimnite si nasledujúce citáty o volfráme: „Môj strýko ocenil hustotu volfrámu, ktorý pripravil, jeho žiaruvzdornosť, jeho veľkú chemickú stabilitu […]“; "Pocit dotyku sintrovaného volfrámu je neporovnateľný."
SACHS, Oliver. strýko volfrám: Spoločnosť z vrecka.
V prípade volfrámu označte pravú možnosť.
a) Elektronické rozdelenie volfrámu je [Xe] 4f14 5d6.
b) Patrí do skupiny 5 periodickej tabuľky.
c) Je to prechodný kov s vysokou teplotou topenia.
d) Nachádza sa v piatom období periodickej tabuľky.
odpoveď: písmeno C
Spomedzi alternatív je to pravé o volfráme písmeno C, pretože tento prvok je kov prechod (skupina 6) a má v skutočnosti vysokú teplotu topenia (najvyššiu medzi kovmi a druhú najvyššiu v tabuľke Pravidelné).
Výrok A je nesprávny, pretože jeho rozdelenie je [Xe] 6 s2 4f14 5d4.
Alternatíva B je nesprávna, pretože tento prvok patrí do skupiny 6 periodickej tabuľky.
Alternatíva D je chybná, keďže tento prvok sa nachádza v šiestej perióde periodickej tabuľky.
Otázka 2 (Uepa)
„Volfrám je jediný kov v 3. prechodovej línii periodickej tabuľky s preukázanou biologickou funkciou. Objavuje sa v niektorých baktériách a v enzýmoch nazývaných oxidoreduktázy, ktoré zohrávajú podobnú úlohu ako molybdén v oxidoreduktázach v ľudskom tele. Volfrám má najvyššiu teplotu topenia zo všetkých kovov, na druhom mieste po uhlíku v celej periodickej tabuľke. Je odolný voči kyselinám a len zmes HNO3 + HF ho za horúca pomaly rozpúšťa. Dobre odoláva alkalickým roztokom, ale napádajú ho fúzie s NaOH alebo Na2CO3, ktorý sa mení na volfrámy. WO3 používa sa ako pigment a tiež na farbenie keramických materiálov. Volfrámany CaWO4 a MgWO4 sú to zložky bieleho prášku, ktorý vnútorne pokrýva žiarivky. Volfrámany sodné a draselné sa používajú v kožiarskom a kožiarskom priemysle, pri zrážaní krvných bielkovín a pri klinickej analýze. Na čistenie kovov sa prírodné wolfrámany podrobia fúzii s uhličitanom sodným (Na2CO3) pri vysokej teplote, čo vedie k vzniku wolframanu sodného (Na2WO4), rozpustný vo vode. Z tohto roztoku sa po pridaní HCI pridá kyselina volfrámová (H2WO4), ktorý je prevedený na WO3 po kalcinácii. Kovový volfrám sa získava redukciou WO3 s redukčným plynom (H2) pri vysokej teplote. Kov sa získava vo forme prášku, vlákien alebo pevných tyčiniek."
(Zdroj: Química Nova na Escola).
Pokiaľ ide o to, čo je uvedené v texte, je správne uviesť, že:
a) druh CaWO4 a MgWO4 sú Arrenhiove kyseliny.
b) druhy CaWO4 a WO3 sú zásadité oxidy.
c) NaOH alebo Na druhy2CO3 sú to základne Arrenhiusu.
d) reakcia medzi Na druhmi2WO4 a HCl produkuje druhy H2WO4.
e) kalcinácia H2WO4 produkuje oxid wolframový.
odpoveď: písmeno D
Z textu otázky je úryvok, ktorý hovorí: „...výsledkom je wolframan sodný (Na2WO4), rozpustný vo vode. Z tohto roztoku sa po pridaní HCl vyzráža kyselina volfrámová (H2WO4)...“, to znamená, že reakciou medzi volfrámom sodným a HCl vzniká druh H2WO4, a preto je šablóna vzorom písmena D.
Alternatíva A je nesprávna, pretože uvedené chemické druhy nie sú kyseliny, ale soli.
Alternatíva B je nesprávna ako CaWO4 nie je oxid a ďalej WO3 je kyslý oxid, pretože pochádza z dehydratácie kyseliny volfrámovej:
H2WO4 → WO3 + H2THE
Alternatíva C je nesprávna, pretože podľa Arrheniovej teórie možno za bázu považovať iba NaOH. V tejto teórii sú bázy látky, ktoré zvyšujú koncentráciu OH- iónov vo vodnom roztoku. A v2CO3 nemá vo svojej štruktúre hydroxidový ión, nemožno ho považovať za základ vo svetle Arrheniovej teórie.
Alternatíva E je nesprávna, pretože kyselina volfrámová produkuje oxid wolfrámový a nie oxid.
Autor: Stéfano Araújo Novais
Učiteľ chémie
