Kémiai elem · adatlap
74W

Volfrám

A volfrám 74 rendszámú kémiai elem (W), a 6. periódus 6. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Xe] 4f14 5d4 6s2.

Rendszám74
Standard atomtömeg183.84(1)
Csoport6
Periódus6
Meződ
Elektronkonfiguráció[Xe] 4f14 5d4 6s2
Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz a volfrám kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Xe] 4f14 5d4 6s2 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A volfrám fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 19.25 g/cm³. Az olvadáspont 3 687 K (3 414 °C). A forráspont 6 203 K (5 930 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A volfrám előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a volfrám többek között a következő területeken jelenik meg: Vágószerszámok, Elektronika és Ötvözetek.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Vágószerszámok

A volfrám nagyon kemény vagy hőálló anyagokban használható, amelyek nagy mechanikai és hőterhelés mellett is megtartják élüket.

Elektronika

A volfrám olyan elektronikai alkatrészekben vagy anyagokban használható, ahol fontos a vezetőképesség, a félvezető viselkedés, az optikai válasz vagy a kémiai stabilitás.

Ötvözetek

A volfrám fémek ötvözőjeként módosíthatja a szilárdságot, a korrózióállóságot, az olvadási viselkedést vagy a magas hőmérsékleten mutatott tulajdonságokat.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A volfrám a 6. periódus 6. csoportjában található. A bemutatott környezetben tantál és rénium között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; molibdén fölötte, sziborgium pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém
Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd
Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 32 · 12 · 2
Sűrűség19.25 g/cm³
Olvadáspont3 687 K (3 414 °C)
Forráspont6 203 K (5 930 °C)
Pauling-féle elektronegativitás2.36
Első ionizációs energia759kJ/mol
Elektronaffinitás78.76 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A volfrám felfedezését Carl Wilhelm Scheele nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 183.84(1). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A volfrám legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A volfrám veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi volfrám, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.