Химия элементов Вольфрам

История открытия:

В 1781 году шведский химик Карл Шееле обнаружил элемент в составе минерала (шеелита).

В 1783 году испанские химики братья де Элуяр выделили оксид вольфрама (WO3) из минерала вольфрамита и, восстановив WO3 углеродом, впервые получили металл, названный ими вольфрамом (по названию исходного минерала).

Полная электронная конфигурация: 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 4s²3d¹⁰4p⁶ 5s²4d¹⁰5p⁶4f¹⁴5d⁴ 6s²

в соединениях проявляет степень окисления +2, +3, +4, +5, +6 (наиболее характерна), 3- и 2-валентные соединения вольфрама неустойчивы и практического значения не имеют.

Вольфра́м (химический символ — W, от лат. Wolframium) — химический элемент 6-й группы  шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 74.

При нормальных условиях вольфрам — твёрдый, тяжёлый блестящий металл серебристо-серого цвета. Относится к переходным металлам, является одним из наиболее тугоплавких металлов, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить.

Вольфрам  имеет самые высокие доказанные температуры плавления и кипения. Температура плавления — (3422 °C), кипит при (5555 °C). Плотность чистого вольфрама при нормальных условиях составляет 19,25 г/см Обладает парамагнитными свойствами

Содержание вольфрама в земной коре 1·10^–4 % по массе. В свободном виде в природе не встречается. Известно около 15 собственных минералов вольфрама, большинство из них относятся к природным вольфраматам; наибольшее промышленное значение имеют вольфрамит (Fe,Mn)WO₄ и шеелит CaWO₄.

Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений.

Наиболее крупными запасами обладают Казахстан, Китай, Канада и США; известны также месторождения в Боливии, Португалии  , Испания, России, Узбекистане и Южной Корее. Основные экспортёры вольфрама: Китай, Южная Корея, Австрия. Главные импортёры: США, Япония, Германия, Великобритания.

Химические свойства

Вольфрам – дорогой и дефицитный металл. С углеродом стали он образует очень твердые соединения – карбиды, резко увеличивающие её твердость, жаропрочность, износоустойчивость.

Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при повышенной температуре реагирует с углеродом и другими элементами. Со фтором взаимодействует при комнатной температуре, с другими галогенами - при нагревании

Вольфрам в ряду напряжений стоит сразу после водорода, и в соляной, разбавленной серной и плавиковой кислотах почти нерастворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. Растворяется в перекиси водорода.

Легко растворяется в смеси азотной и плавиковой кислот

Применение

1.Главное применение вольфрама — компонент качественных сталей, тугоплавких и твердых сплавов, на эти цели использовалось до 95% добываемого вольфрама

2. Вольфрам используют в качестве электродов для многих видов сварки, например аргонно-дуговой и водородной сварки.

3.Сплавы, содержащие вольфрам, отличаются жаропрочностью, кислотостойкостью, твёрдостью и устойчивостью к истиранию. Из них изготовляют хирургические инструменты (сплав «амалой»), танковую броню, оболочки торпед и снарядов, наиболее важные детали самолётов и двигателей, контейнеры для хранения радиоактивных веществ.

Вольфрам — важный компонент лучших марок инструментальных сталей.

4.Высокая плотность вольфрама делает его удобным для защиты от ионизирующего излучения.

Молибден и вольфрам относятся к редким и рассеянным металлам.