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W 74

Tungsten (W)

transition-metal
周期: 6 族: 6 ブロック: d

Solid

標準原子量

183.84 u

電子配置

[Xe] 6s2 4f14 5d4

融点

3421.85 °C

沸点

5554.85 °C

密度

1.93e+4 kg/m³

酸化数

−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6

電気陰性度(Pauling)

2.36

第1イオン化エネルギー

7.86403 eV

発見年

1781

原子半径

135 pm

詳細

名称の由来 Swedish: tung sten (heavy stone): symbol from its German name wolfram.
発見国 Spain
発見者 Fausto and Juan José de Elhuyar

Tungsten is a dense, refractory transition metal in group 6. It has the highest melting point of any element and retains strength at temperatures where most engineering metals soften. Chemically it is best known for stable high oxidation states, especially +6, and for forming hard carbides and complex oxoanions. Natural tungsten occurs mainly in tungstate minerals rather than as the native metal.

Pure tungsten is a steel-gray to tin-white metal. Very pure tungsten can be cut with a hacksaw, forged, spun, drawn, and extruded. The impure metal is brittle and can be worked only with difficulty. Tungsten has the highest melting point of all metals, and at temperatures over 1650°C has the highest tensile strength. The metal oxidizes in air and must be protected at elevated temperatures. It has excellent corrosion resistance and is attacked only slightly by most mineral acids. The thermal expansion is about the same as borosilicate glass, which makes the metal useful for glass-to-metal seals.

The name derives from the Swedish tungsten for "heavy stone". The symbol W derives from the German wolfram, which was found with tin and interfered with the smelting of tin. It was said to eat up tin like a wolf eats up sheep. The element was discovered by the Swedish pharmacist and chemist Carl-Wilhelm Scheele in 1781. Tungsten metal was first isolated by the Spanish chemists Fausto Elhuyar and his brother Juan José in 1783.

Tungsten was discovered by Juan José and Fausto Elhuyar, Spanish chemists and brothers, in 1783 in samples of the mineral wolframite ((Fe, Mn)WO4). Today, tungsten is primarily obtained from wolframite and scheelite (CaWO4) using the same basic method developed by José and Elhuyar. Tungsten ores are crushed, cleaned and treated with alkalis to form tungsten trioxide (WO3). Tungsten trioxide is then heated with carbon or hydrogen gas (H2), forming tungsten metal and carbon dioxide (CO2) or tungsten metal and water vapor (H2O).

From Swedish, tung sten meanig heavy stone. In 1779 Peter Woulfe examined the mineral now known as wolframite and concluded it must contain a new substance. Scheele, in 1781, found that a new acid could be made from tungsten (a name first applied about 1758 to a mineral now known as scheelite). Scheele and Berman suggested the possibility of obtaining a new metal by reducing this acid. The de Elhuyar brothers found acid in wolframite in 1783 that was identical to the acid of tungsten (tungstic acid) of Scheele, and in that year they succeeded in obtaining the element by reduction of this acid with charcoal. Tungsten occurs in wolframite, scheelite, huebnertie, and ferberite. Important deposits of tungsten occur in California, Colorado, South Korea, Bolivia, Russia, and Portugal. China is reported to have about 75% of the world's tungsten resources. Natural tungsten contains five stable isotopes. Twenty one other unstable isotopes are recognized. The metal is obtained commercially be reducing tungsten oxide with hydrogen or carbon.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
135 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
162 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
210 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
130 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
1.93 × 104 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.00953 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
3421.85 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
5554.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
173 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.132 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
24.27 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
体心立方構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
2.36 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
1.47
電子親和力
0.815 eV
第1イオン化エネルギー
7.86403 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
16.370056 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
26.000089 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
38.200131 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
51.600178 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 全元素の酸化数を比較 →
価電子
6 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Xe] 6s2 4f14 5d4

熱力学的性質

融解熱
0.36482355 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
8.360885 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
8.803441 eV
原子化熱
8.803441 eV
原子化エンタルピー
8.820024 eV

原子核

陽子数
74 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
110 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
41 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
0 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
W-184
発見年
1781

存在度

存在度(地殻)
1.25 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
1 × 10−4 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
316 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 32, 12, 2 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-33-7 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
5D0
InChI
InChI=1S/W
InChI Key
WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 74
電子 74
電荷 中性
電子配置 W: 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
電子配置
測定値
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
4/10 4↑
総電子数: 74 不対電子: 4 ?

原子モデル

陽子 74
中性子 103
電子 74
質量数 177
安定性 放射性

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 50 (50 強度データあり:50本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

安定同位体はありません。

質量数原子質量(u)天然存在比半減期
183 放射性182.95022275 ± 0.000000914.3100%670 Ey
161 放射性160.9672 ± 0.00021データなし409 ms
157 放射性156.97884 ± 0.00043データなし275 ms
177 放射性176.946643 ± 0.00003データなし132.4 分
181 放射性180.9481978 ± 0.0000051データなし120.956 日
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(3421.85 °C)より3396.8 °C低い

融点 3421.85 °C
沸点 5554.85 °C
融点との差(下) 3396.8 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
3421.85 °C
沸点 文献値
5554.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.36482355 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
8.360885 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
8.803441 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
1.93e+4 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
1.93e+4 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全74件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
W I 070495225852
W II +128382112838
W III +22644372644
W IV +37910791
W V +41930193
W VI +517017
W VII +63970397
W VIII +7193187193
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
W I 0509
W II +1264
W III +2236
W IV +3106
W V +460
W VI +515
W VII +6113
W VIII +7103
W IX +83
W X +92
NIST準位データの収録状況 →
74 W 183.84

Tungsten — 原子軌道可視化ツール

[Xe]6s24f145d4
エネルギー準位 2 8 18 32 12 2
酸化数 -4, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Tungsten — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
74 W 183.84

Tungsten — 結晶構造可視化ツール

体心立方格子 · ピアソン記号 cI2
実験値
ピアソン記号 cI2
配位数 8
充填率 68.000%
Tungsten — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+46データなし66 pm
+56データなし62 pm
+64データなし42 pm
+65データなし51 pm
+66データなし60 pm

化合物

W
183.840 u
W
184.953 u
W
180.948 u
W
187.958 u
W
177.946 u
W
179.947 u
W
181.948 u
W
182.950 u
W
186.957 u
W
178.947 u
W
175.946 u
W
176.947 u
W
185.954 u
W
183.951 u
W+2
183.840 u

同位体 (5)

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
183 放射性182.95022275 ± 0.000000914.3100% ± 0.0400%670 Ey
IS =14.31±0.4%α ?
161 放射性160.9672 ± 0.00021データなし409 ms
α =73±0.3%β+ =27±0.3%
157 放射性156.97884 ± 0.00043データなし275 ms
β+ =100%α =0%
177 放射性176.946643 ± 0.00003データなし132.4 分
β+ =100%
181 放射性180.9481978 ± 0.0000051データなし120.956 日
ε =100%
183 放射性
原子質量(u) 182.95022275 ± 0.0000009
天然存在比 14.3100% ± 0.0400%
半減期 670 Ey
崩壊形式
IS =14.31±0.4%α ?
161 放射性
原子質量(u) 160.9672 ± 0.00021
天然存在比 データなし
半減期 409 ms
崩壊形式
α =73±0.3%β+ =27±0.3%
157 放射性
原子質量(u) 156.97884 ± 0.00043
天然存在比 データなし
半減期 275 ms
崩壊形式
β+ =100%α =0%
177 放射性
原子質量(u) 176.946643 ± 0.00003
天然存在比 データなし
半減期 132.4 分
崩壊形式
β+ =100%
181 放射性
原子質量(u) 180.9481978 ± 0.0000051
天然存在比 データなし
半減期 120.956 日
崩壊形式
ε =100%

スペクトル線

全2460件中50件を表示しています。 初期設定では、強度の測定値があるスペクトル線のみを表示します。

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
400.8749 nm1000W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d5.(6S).6p 7P*測定値NIST
429.4605 nm800W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d5.(6S).6p 7P*測定値NIST
386.7982 nm600W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
407.4357 nm600W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d5.(6S).6p 7P*測定値NIST
381.7484 nm400W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 5F*測定値NIST
484.381 nm400W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
505.328 nm400W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
384.6213 nm300W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5F*測定値NIST
525.9338 nm300W Iemission5d5.(6S).6p 7P* → 5d4.6s.(6D).7s 7D測定値NIST
551.4684 nm300W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
383.5052 nm250W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P*測定値NIST
388.1394 nm250W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P*測定値NIST
522.4661 nm250W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
524.2973 nm250W Iemission5d4.6s2 3G → *測定値NIST
424.4367 nm200W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
426.9384 nm200W Iemission5d5.(6S).6s 7S → *測定値NIST
430.2103 nm200W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
488.6902 nm200W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F*測定値NIST
498.2586 nm200W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F*測定値NIST
380.9234 nm150W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 5D*測定値NIST
384.749 nm150W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5F*測定値NIST
505.4594 nm150W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F*測定値NIST
507.1736 nm150W Iemission5d4.6s.(6D).6p 7F* → 5d4.6s.(6D).7s 7D測定値NIST
523.352 nm150W Iemission5d4.6s2 3P2 → *測定値NIST
527.5538 nm150W Iemission5d5.(4G).6s 5G → *測定値NIST
549.2315 nm150W Iemission5d4.6s.(6D).6p 7D* → 5d4.6s.(6D).7s 7D測定値NIST
381.0796 nm120W Iemission5d4.6s2 3F2 → *測定値NIST
506.9123 nm120W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F*測定値NIST
525.5401 nm120W Iemission5d5.(4D).6s 5D → *測定値NIST
434.811303 nm109W IIemission5d4.(5D).6s 4D測定値NIST
381.0385 nm100W Iemission5d5.(4G).6s 5G → *測定値NIST
401.5216 nm100W Iemission5d5.(4G).6s 5G → *測定値NIST
404.56 nm100W Iemission5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 5F*測定値NIST
410.2701 nm100W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P*測定値NIST
424.1444 nm100W Iemission5d4.6s2 3D → *測定値NIST
427.4553 nm100W Iemission5d4.6s.(6D).6p 7F* → 5d4.6s.(6D).7s 7D測定値NIST
525.4544 nm100W Iemission5d4.6s2 3D → *測定値NIST
526.3195 nm100W Iemission5d5.(4D).6s 5D → *測定値NIST
526.9315 nm100W Iemission5d4.6s2 3F2 → *測定値NIST
543.5042 nm100W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F*測定値NIST
395.105951 nm91W IIemission5d4.(5D).6s 4D → 5d3.(4F).6s.(5F).6p 6G*測定値NIST
406.9948 nm80W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P*測定値NIST
413.7464 nm80W Iemission5d4.6s2 5D → 5d5.(6S).6p 7P*測定値NIST
421.9375 nm80W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5D*測定値NIST
425.9363 nm80W Iemission5d4.6s.(6D).6p 7F* → 5d4.6s.(6D).7s 7D測定値NIST
468.0513 nm80W Iemission5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D*測定値NIST
498.6924 nm80W Iemission5d4.6s2 3H → *測定値NIST
526.8545 nm80W Iemission5d4.6s2 3F2 → *測定値NIST
547.7798 nm80W Iemission5d4.6s2 3P2 → 5d4.6s.(6D).6p 5D*測定値NIST
667.838 nm80W Iemission5d5.(4G).6s 5G → *測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
137 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
120 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
115 pm

ファンデルワールス半径

Batsanov
210 pm
Alvarez
257 pm
UFF
309.6 pm
MM3
239 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
253 pm
金属半径(C12)
139 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
53
Pettifor
56
Glawe
57

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Miedema
5
Gunnarsson–Lundqvist
6
Robles–Bartolotti
5

分極率と分散

双極子分極率
68 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
15 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
757 Ha·Bohr6

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
9.55 cm3/mol
ミーデマ電子密度
6

供給リスクと経済性

生産集中度
84
相対供給リスク
10
埋蔵量の分布
61
政治的安定性(最大生産国)
24
政治的安定性(最大埋蔵国)
24

相転移と同素体

融点3687.15 K
沸点5828.15 K

酸化数の分類

+2 extended
+4 main
−4 extended
+5 extended
0 extended
+6 main
+3 extended
−1 extended
−2 extended
+1 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (14)
n軌道σ
1s1.4343
2p4.4258
2s19.3302
3d13.5476
3p21.3824
3s22.13
4d36.8268
4f39.2892
4p34.4516
4s33.4412
結晶半径の詳細 (5)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
4VI80from r^3 vs V plots, from metallic oxides,
5VI76from r^3 vs V plots,
6IV56
6V65
6VI74
同位体の崩壊形式 (54)
同位体モード強度
157B+100%
157A0%
158A100%
159A100%
159B+—
160A87%
160B+—
161A73%
161B+27%
162B+—
X線散乱因子 (541)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—1.92551
10.1617—2.00949
10.3261—2.09714
10.4931—2.18428
10.6628—2.26758
10.8353—2.35405
11.0105—2.44381
11.1886—2.537
11.3696—2.63375
11.5535—2.73418

追加データ

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
W

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Tungsten

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Tungsten

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Tungsten

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Tungsten

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Tungsten

This section provides all form of data related to element Tungsten.

9 PubChem Elements
Tungsten

The element property data was retrieved from publications.

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データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。