Tungsten (W): özellikleri, üretimi, uygulaması

bu tungsten, sembol W, atom numarası 74, bir grup 6 metalidir. TGüzellik Periyodik. Başlıca özelliği, en yüksek erime sıcaklığına sahip metal ve en yüksek erime sıcaklığına sahip ikinci element, sadece ikinci element olmasıdır. karbon. Çeliğe atıfta bulunan gri bir renge sahiptir, havada stabildir, ancak ısıtıldığında yanar.

Tungsten iki günlük üründe bulunur: tükenmez kalemler ve akkor lambalar (filamentli). Bununla birlikte, endüstride, tungsten, imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. metal alaşımları ve katkı maddesi olarak Çelik. Aynı zamanda mücevher ve akıllı pencerelerde, bir yere düşen güneş ışığının yoğunluğunu kontrol etmeyi başaran ve enerji verimliliğini artıran cihazlarda bulunur.

Daha fazla oku: Metaller - parlaklık, güç, termal ve elektriksel iletkenlik ile karakterize edilen elementler

tungsten özeti

• Altıncı periyotta Periyodik Tablonun 6. grubunda yer alan bir geçiş metalidir.

• Periyodik Tablodaki en yüksek erime noktasına sahip metaldir.

• Gri renklidir ve havada stabildir.

• Çoğu volframit ve şelitten alınır.

• Akkor lambalar, tükenmez kalemler, mücevherler, akıllı gözlükler vb. üretmek için kullanılır.

tungsten özellikleri

• Sembol: W

• atomik numara: 74

• atom kütlesi: 183.84 a.m.u.

• füzyon noktası: 3422 °C

• Kaynama noktası: 5555 °C

• Yoğunluk: 19,3 g/cm³

• elektronegatiflik: 2,36

• elektronik dağıtım: [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁴

• Kimyasal seri: grup 6, geçiş metali, d-blok

Tungsten Özellikleri

Tungsten, rengi çeliğe benzeyebilen grimsi bir metaldir. En çok göze çarpan özelliği, çok yüksek erime noktası olan 3422 °C'dir., metaller arasında en büyüğü ve Periyodik Tabloda ikinci en büyüğü, sadece karbondan sonra ikinci. Tungstenin bazı özellikleri ve özellikleri, grup 6'daki başka bir element olan molibdene çok benzer.

Reaktiviteye gelince, bu metal oda sıcaklığında hava varlığında stabildir., ancak, daha yüksek sıcaklıklarda, acı çeker yanma WO₃, bu elementin ana bileşiklerinden biri. tungsten tarafından kolayca oksitlenir halojenler+2 ile +6 arasında değişen oksidasyon durumları elde edilir. Aqua regia dahil olmak üzere asit saldırılarına karşı dirençlidir, ancak oksitleyici maddelerin varlığında erimiş bazlar tarafından hızla saldırıya uğrar.

Tungsten oluşumu ve üretimi

tungsten en bol bulunan 18. elementtir. yerkabuğu, esas olarak wolframit (veya wolframit), (Fe, Mn) WO cevherlerinde meydana gelir₄, şelit (CaWO₄), ferberit (FeWO₄) ve hubnerit (MnWO)₄). İlk iki, wolframit ve şelit, yüksek WO içeriği ile₃, ana kaynaklar dünya çapında bu metalin

Gezegenin tungsteninin çoğu şurada bulunur: Çin, Rusya, Vietnam, İspanya ve Renkvekuzeyden gidiyordum. Çin rezervleri tüm gezegenin yarısından fazlasını temsil ediyor ve Çin, dünya tungsten üretiminin %80'inden fazlasını oluşturuyor. bu Brezilya Pará, Rondônia, Rio Grande do Sul, Santa Catarina ve São Paulo eyaletlerinde wolframit rezervlerine ve Seridó bölgesinde Paraíba ve Rio Grande do Norte arasında şelitlere sahiptir. Brezilya tungsten rezervleri dünya toplamının yaklaşık %1'ini temsil etmektedir.

Üretimi ve tedariki için öncelikle, tungsten cevherlerinin fiziksel kırma ve öğütme işlemlerinden geçmesi gerekir. Daha sonra, tungsten elde etmenin yollarından biri sodyum karbonat (Na₂CO₃) yüksek sıcaklıkta, sodyum tungstat (Na₂WO₄), nedir çözünür Suda.

ek olarak hidroklorik asit tungstik asit üretir, daha sonra tungsten oksite dönüştürülür VI, WO₃, kalsinasyon yoluyla (örneklerin yüksek sıcaklıklarda dönüştürüldüğü kimyasal yöntem). WO'nun₃, yüksek sıcaklıkta hidrojen gazı veya karbon ile redoks yoluyla metalik tungsten üretmek mümkündür. Bazen tungsten, WC veya W'den karbür (veya karbür) üretimi vardır.₂C, karbür olarak bilinen nihai ürün olarak.

Daha fazla oku: Madencilik - yeraltı cevherlerinin çıkarılması ve işlenmesinden oluşur

Tungsten Uygulamaları

Endüstriyel ve ticari anlamda, tungsten karbür yaygın olarak bir yüksek hızlı kesme ve delme aletlerinin kaplanması, yüksek sertlik ve yüksek mekanik dirence sahip olduğu için matkaplar için matkap uçları olarak.

Tungsten karbürler, matkap uçlarını ve diğer kesme cihazlarını kaplamak için kullanılır.

Tungsten aynı zamanda bir çelik için iyi katkı, yüksek hız çeliği (W'nin %8 ila %20'si) ve takım ve kalıp çeliklerinin (W'nin %5 ila %18'i) üretiminde kullanılır. Bu çelik modaliteler, aşınmaya dayanıklı kesme malzemeleri ve bıçakların imalatında kullanılmaktadır.

Toplumların günlük yaşamlarına daha yakın olan tungsten, akkor ampullerin ana bileşeni, ana bileşeni olan metalik filament bu lambalardan. İçlerinde tungsten kullanımı, filament olarak karbon, osmiyum ve tantal kullanımının sona ermesine karar verdi. tarafından geliştirilen karbon lambalar ise Thomas Edison, birkaç saat sürdü, osmiyum olanlar çok pahalıydı ve tantal olanlar çok kırılgandı.

Tungsten ayrıca tükenmez kalem üretimiMacar László Biró tarafından icat edildi ve Avrupa'da Marcel Bich tarafından popüler hale getirildi. Bu kalemlerde mürekkep, kalemin ucundaki yuvarlanan bir bilye vasıtasıyla kağıda bırakılır. Bu kürenin yüksek sertlik ve yoğunluğa sahip olması gerektiğinden, tungsten tam da bu tür özellikleri içerdiği için mükemmel bir aday olduğunu kanıtladı.

Tükenmez kalemlerin ucundaki küçük küreler tungsten ile yapılmıştır.

Tungsten'in uygulaması var takı yapımıAltına yakın yoğunluğa sahip hipoalerjenik bir malzeme olarak kendini gösterdiğinden, pratik olarak kalıcı bir parlaklığa ek olarak çizikler, deformasyonlar ve çizikler, yani cilaya gerek yok sabitler. tungsten yüzüklerörneğin, en asil metal ittifaklarına kıyasla elbette daha düşük bir fiyata sahip olmalarına ek olarak, iyi dayanıklılıkları, görünümleri ve sertlikleri için çok aranır.

Tungsten bileşikleri, ortamdaki ışık insidansını kontrol edebilen akıllı gözlüklerin bileşimindedir.

Tungstenin daha teknolojik bir kullanımı akıllı pencere üretimi (akıllı pencereler), bir ortamdaki ışığın yoğunluğunu ve ısı olayını kontrol edebilen, mekanın daha fazla ışık ve enerji verimliliği sağlayan bir elektrokromik filme sahip. Bu tür cihazlar, hem otomobillerde hem de genel olarak gayrimenkulde zaten piyasada görünmektedir ve uzaktan kontrol edilebilir.

Daha fazla oku:Floresan ve akkor lambalar arasındaki farklar

tungsten tarihi

Tungsten'in bir adınız hakkında ilginç bir hikayeolarak da bilindiğinden, daha doğrusu adları volfram, Cermen ve Slav dillerinde.

1783'te İspanya'da kardeşler Juan José ve Fausto Delhuyar Kökeni mineral olan tungsteni saf bir element olarak ilk izole eden onlardı. volframit. İspanyol kardeşler daha sonra yeni elementi aramaya karar verdiler. volfram (için bir çeviri volfram), menşe cevheri nedeniyle. Wolfram adı Almancadan türetilmiştir, kurt rahmi, şu şekilde tercüme edilir salya veya kurt salyası, tungsten cevherlerinin işlenmesi sırasında kalay kayıplarına bir referans.

Bununla birlikte, Delhuyar kardeşler tarafından alınan yeni elementi wolfram olarak adlandırma kararı, iki yıl önce, 1779 ve 1781 yılları arasında İrlandalı Peter Wolfe ve isveç Carl Wilhelm Scheele bugün asidik bir bileşik keşfetti asit tungstik, mineral tungstenite dayalı (şimdi şelit olarak bilinir, CaWO₄). Bu asidik bileşikten izole ettiler. oksit tungsten VI, WO₃.

İspanyol kardeşler metali yalıtmayı başardıkları için önde olsalar da, yeni element dünya çapında da biliniyordu. tungsten, İsveççe kelimelerin birleşimi tung (ağır) ve sten (taş) ve tungstenit metaline atıfta bulunur.

Bununla birlikte, her iki isim de bu güne kadar devam etse de, tungsten için uluslararası olarak kabul edilen sembol, Alman isminden dolayı W'dir. volfram. Tungsten adı İngilizce ve Latin dillerinde daha yaygındır.

tungsten egzersizleri

Soru 1 (Uece)

Tungsten hakkında aşağıdaki alıntılara dikkat edin: “Amcam hazırladığı tungstenin yoğunluğunu, ateşe dayanıklılığını, büyük kimyasal kararlılığını takdir etti […]”; "Sinterlenmiş tungstene dokunma hissi eşsizdir."

SACHS, Oliver. tungsten amca: Şirket cepten.

Tungsten için doğru seçeneği işaretleyin.

a) Tungstenin elektronik dağılımı [Xe] 4f'dir.¹⁴ 5d⁶.

b) Periyodik Tablonun 5. grubuna aittir.

c) Erime noktası yüksek bir geçiş metalidir.

d) Periyodik Tablonun beşinci periyodunda yer alır.

Cevap vermek: C harfi

Alternatifler arasında, tungsten için doğru olan C harfidir, çünkü bu element bir metaldir. geçiş (grup 6) ve aslında yüksek bir erime noktasına sahiptir (metaller arasında en yüksek ve Tablodaki en yüksek ikinci Periyodik).

Dağılımı [Xe] 6s olduğu için A ifadesi yanlış² 4f¹⁴ 5d⁴.

Alternatif B yanlıştır, çünkü bu element Periyodik Tablonun 6. grubuna aittir.

Bu element Periyodik Tablonun altıncı periyodunda yer aldığı için D alternatifi yanlıştır.

2. Soru (Uepa)

"Tungsten, Periyodik Tablonun 3. geçiş hattındaki kanıtlanmış biyolojik işlevi olan tek metaldir. Bazı bakterilerde ve oksidoredüktaz adı verilen enzimlerde görülür ve insan vücudundaki oksidoredüktazlarda molibden ile benzer bir rol oynar. Tungsten, tüm Periyodik Tabloda yalnızca karbondan sonra ikinci olan tüm metallerin en yüksek erime noktasına sahiptir. Aside dayanıklıdır ve sadece HNO karışımıdır₃ + HF, sıcakken yavaş çözer. Alkali çözeltilere iyi direnç gösterir, ancak NaOH veya Na ile füzyonlar tarafından saldırıya uğrar.₂CO₃, tungstatlara dönüştürülür. WO₃ pigment olarak ve ayrıca seramik malzemeleri renklendirmek için kullanılır. CaWO tungstatları₄ ve MgWO₄ bunlar, floresan ampulleri dahili olarak kaplayan beyaz tozun bileşenleridir. Sodyum ve potasyum tungstatlar deri ve deri endüstrisinde, kan proteinlerinin çökeltilmesinde ve klinik analizlerde kullanılır. Metal saflaştırma için, doğal tungstatlar sodyum karbonat (Na₂CO₃) yüksek sıcaklıkta, sodyum tungstat (Na₂WO₄), suda çözünebilir. Bu çözeltiden HCl, tungstik asit (H₂WO₄), WO'ya dönüştürülür₃ kalsinasyondan sonra. WO'nun indirgenmesiyle metalik tungsten elde edilir₃ indirgeyici gaz ile (H₂) yüksek sıcaklıkta. Metal, toz, filamentler veya katı çubuklar şeklinde elde edilir.

(Kaynak: Química Nova na Escola).

Metinde teşhir edilenlerle ilgili olarak şunları söylemek doğrudur:

a) CaWO türleri₄ ve MgWO₄ Arrenhius asitleridir.

b) CaWO türleri₄ ve WO₃ bazik oksitlerdir.

c) NaOH veya Na türleri₂CO₃ onlar Arrenhius'un üsleridir.

d) Na türleri arasındaki reaksiyon₂WO₄ ve HCl H türünü üretir₂WO₄.

e) H'nin kalsinasyonu₂WO₄ tungsten dioksit üretir.

Cevap vermek: D harfi

Soru metninden şöyle bir alıntı var: “...sodyum tungstat (Na₂WO₄), suda çözünebilir. Bu çözeltiden HCl eklenmesi üzerine tungstik asit (H2WO4)…” çökelir, yani sodyum tungstat ve HCl arasındaki reaksiyon H türü ile sonuçlanır.₂WO₄, ve bu nedenle, şablon D harfinin şablonu.

Alternatif A yanlıştır, çünkü belirtilen kimyasal türler asitler değil, tuzlardır.

Alternatif B, CaWO olarak yanlış₄ bir oksit değildir ve ayrıca WO₃ tungstik asidin dehidrasyonundan kaynaklandığı için asidik bir oksittir:

H₂WO₄ → İK₃ + H₂bu

Alternatif C yanlıştır, çünkü Arrhenius'un teorisine göre sadece NaOH bir baz olarak kabul edilebilir. Bu teoride bazlar, sulu çözeltideki OH- iyonlarının konsantrasyonunu artıran türlerdir. Ve₂CO₃ yapısında hidroksit iyonu bulunmadığından Arrhenius'un teorisi ışığında bir temel olarak görülemez.

Tungstik asit dioksit değil tungsten trioksit ürettiği için alternatif E yanlıştır.

Stéfano Araújo Novais tarafından
Kimya öğretmeni