Химичен елемент · справочна страница

74W

Волфрам

Волфрам е химичен елемент с атомен номер 74 (W), разположен в период 6, група 6 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Xe] 4f14 5d4 6s2.

Атомен номер74

Стандартна атомна маса183.84(1)

Група6

Период6

Блокd

Електронна конфигурация[Xe] 4f14 5d4 6s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на волфрам. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Xe] 4f14 5d4 6s2 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За волфрам важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 19.25 g/cm³. Температурата на топене е 3 687 K (3 414 °C). Температурата на кипене е 6 203 K (5 930 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща волфрам и за какво се използва

На практика волфрам се среща в приложения като Режещи инструменти, Електроника и Сплави.

На практика

Конкретни примери за приложение

Режещи инструменти

Волфрам се използва в много твърди или топлоустойчиви материали, които запазват режещ ръб при тежки механични и топлинни натоварвания.

Електроника

Волфрам се използва в електронни компоненти или материали, при които са полезни електропроводимостта, полупроводниковото поведение, оптичният отклик или химичната устойчивост.

Сплави

Волфрам се добавя към метали, за да се променят якостта, устойчивостта на корозия, поведението при топене или свойствата при висока температура.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Волфрам е в период 6 и група 6. В показаната област той се намира между тантал и рений в същия период; молибден е над него, а сиборгий е под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 32 · 12 · 2

Плътност19.25 g/cm³

Температура на топене3 687 K (3 414 °C)

Температура на кипене6 203 K (5 930 °C)

Електроотрицателност по Полинг2.36

Първа йонизационна енергия759kJ/mol

Електронен афинитет78.76 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на волфрам се свързва с Carl Wilhelm Scheele. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 183.84(1). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Волфрам има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с волфрам, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.