Вольфрам (W)
Переходный металлТвердое вещество
Стандартный атомный вес
183.84 uЭлектронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14 5d4Температура плавления
3421.85 °C (3695 K)Температура кипения
5554.85 °C (5828 K)Плотность
1.930000e+4 kg/m³Степени окисления
−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6Электроотрицательность (Полинг)
2.36Энергия ионизации (1-я)
Год открытия
1781Атомный радиус
135 pmДополнительно
Вольфрам — плотный тугоплавкий переходный металл группы 6. Он имеет наивысшую температуру плавления среди всех элементов и сохраняет прочность при температурах, при которых большинство конструкционных металлов размягчается. В химическом отношении он наиболее известен устойчивыми высокими степенями окисления, особенно +6, а также образованием твердых карбидов и сложных оксоанионов. В природе вольфрам встречается главным образом в виде вольфраматных минералов, а не как самородный металл.
Чистый вольфрам представляет собой металл стально-серого до оловянно-белого цвета. Очень чистый вольфрам можно резать ножовкой, ковать, прясть, тянуть и экструдировать. Нечистый металл хрупок и может быть обработан лишь с трудом. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов, а при температурах выше 1650°C — самую высокую прочность на растяжение. Металл окисляется на воздухе и должен быть защищён при повышенных температурах. Он обладает отличной коррозионной стойкостью и лишь слабо разрушается большинством минеральных кислот. Тепловое расширение у него примерно такое же, как у боросиликатного стекла, что делает металл полезным для стеклометаллических уплотнений.
Название происходит от шведского tung sten, означающего «тяжёлый камень». Символ W происходит от немецкого wolfram, который был найден вместе с оловом и мешал выплавке олова. Говорили, что он пожирает олово, как волк пожирает овец. Элемент был открыт шведским аптекарем и химиком Карлом-Вильгельмом Шееле в 1781 году. Металлический вольфрам впервые был выделен испанскими химиками Фаусто Эльгуйаром и его братом Хуаном Хосе в 1783 году.
Вольфрам был открыт Хуаном Хосе и Фаусто Эльгуйаром, испанскими химиками и братьями, в 1783 году в образцах минерала вольфрамита ((Fe, Mn)WO4). В настоящее время вольфрам в основном получают из вольфрамита и шеелита (CaWO4) с использованием того же основного метода, разработанного Хосе и Эльгуйаром. Вольфрамовые руды дробят, очищают и обрабатывают щелочами с образованием триоксида вольфрама (WO3). Затем триоксид вольфрама нагревают с углеродом или водородом (H2), образуя металлический вольфрам и диоксид углерода (CO2) или металлический вольфрам и водяной пар (H2O).
От шведского tung sten, означающего тяжёлый камень. В 1779 году Питер Вулф исследовал минерал, ныне известный как вольфрамит, и пришёл к выводу, что он должен содержать новое вещество. Шееле в 1781 году установил, что из вольфрама (название впервые было применено около 1758 года к минералу, ныне известному как шеелит) можно получить новую кислоту. Шееле и Бёрман предположили возможность получения нового металла восстановлением этой кислоты. Братья де Эльгуйар в 1783 году обнаружили в вольфрамите кислоту, идентичную вольфрамовой кислоте Шееле, и в том же году им удалось получить элемент восстановлением этой кислоты древесным углём. Вольфрам встречается в вольфрамите, шеелите, гюбнерите и ферберите. Значительные месторождения вольфрама находятся в Калифорнии, Колорадо, Южной Корее, Боливии, России и Португалии. Сообщается, что в Китае сосредоточено около 75% мировых ресурсов вольфрама. Природный вольфрам содержит пять стабильных изотопов. Известны ещё двадцать один нестабильный изотоп. Металл коммерчески получают восстановлением оксида вольфрама водородом или углеродом.
Изображения
Свойства
Физические
- Атомный радиус (эмпир.)
- 135 pm
- Ковалентный радиус
- 162 pm
- Радиус Ван-дер-Ваальса
- 210 pm
- Металлический радиус
- 130 pm
- Плотность
- Молярный объём
- 0.00953 L/mol
- Агрегатное состояние (НУ)
- solid
- Температура плавления
- 3421.85 °C
- Температура кипения
- 5554.85 °C
- Теплопроводность
- 173 Вт/(м·К)
- Удельная теплоёмкость
- 0.132 Дж/(г·К)
- Молярная теплоёмкость
- 24.27 Дж/(моль·К)
- Кристаллическая структура
- bcc
Химические
- Электроотрицательность (Полинг)
- 2.36
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.47
- Сродство к электрону
- Энергия ионизации (1-я)
- Энергия ионизации (2-я)
- Энергия ионизации (3-я)
- Энергия ионизации (4-я)
- Энергия ионизации (5-я)
- Степени окисления
- −4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
- Валентные электроны
- 6
- Электронная конфигурация
Термодинамические
- Теплота плавления
- 0.36482355 eV
- Теплота парообразования
- 8.360885 eV
- Теплота возгонки
- 8.803441 eV
- Теплота атомизации
- 8.803441 eV
- Энтальпия атомизации
Ядерные
- Протоны
- 74
- Нейтроны
- 110
- Известные изотопы
- 41
- Стабильные изотопы
- 0
- Наиболее стабильный изотоп
- W-184
- Год открытия
- 1781
Распространённость
- Распространённость (земная кора)
- 1.25 мг/кг
- Распространённость (океан)
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 316 pm
Электронная структура
- Электронов на оболочке
- 2, 8, 18, 32, 12, 2
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-33-7
- Термный символ
- InChI
- InChI=1S/W
- InChI Key
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измерено
W: 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
Нет стабильных изотопов.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 183 Радиоактивный | 182,95022275 ± 0,0000009 | 14.3100% | 670 Ey |
| 161 Радиоактивный | 160,9672 ± 0,00021 | N/A | 409 мс |
| 157 Радиоактивный | 156,97884 ± 0,00043 | N/A | 275 мс |
| 177 Радиоактивный | 176,946643 ± 0,00003 | N/A | 132.4 минут |
| 181 Радиоактивный | 180,9481978 ± 0,0000051 | N/A | 120.956 дней |
Фазовое состояние
Причина: на 3396.8 °C ниже точки плавления (3421.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 74 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| W I | 0 | 7049 | 522 | 5852 |
| W II | +1 | 2838 | 211 | 2838 |
| W III | +2 | 2644 | 37 | 2644 |
| W IV | +3 | 791 | 0 | 791 |
| W V | +4 | 193 | 0 | 193 |
| W VI | +5 | 17 | 0 | 17 |
| W VII | +6 | 397 | 0 | 397 |
| W VIII | +7 | 193 | 187 | 193 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| W I | 0 | 509 |
| W II | +1 | 264 |
| W III | +2 | 236 |
| W IV | +3 | 106 |
| W V | +4 | 60 |
| W VI | +5 | 15 |
| W VII | +6 | 113 |
| W VIII | +7 | 103 |
| W IX | +8 | 3 |
| W X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +4 | 6 | N/A | 66 пм |
| +5 | 6 | N/A | 62 пм |
| +6 | 4 | N/A | 42 пм |
| +6 | 5 | N/A | 51 пм |
| +6 | 6 | N/A | 60 пм |
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 183 Радиоактивный | 182,95022275 ± 0,0000009 | 14.3100% ± 0.0400% | 670 Ey | IS =14.31±0.4%α ? | |
| 161 Радиоактивный | 160,9672 ± 0,00021 | N/A | 409 мс | α =73±0.3%β+ =27±0.3% | |
| 157 Радиоактивный | 156,97884 ± 0,00043 | N/A | 275 мс | β+ =100%α =0% | |
| 177 Радиоактивный | 176,946643 ± 0,00003 | N/A | 132.4 минут | β+ =100% | |
| 181 Радиоактивный | 180,9481978 ± 0,0000051 | N/A | 120.956 дней | ε =100% |
Спектральные линии
Показано 50 из 2460 Спектральные линии. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Стадия ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 400.8749 нм | 1000 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d5.(6S).6p 7P* | Измерено | NIST | |
| 429.4605 нм | 800 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d5.(6S).6p 7P* | Измерено | NIST | |
| 386.7982 нм | 600 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 407.4357 нм | 600 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d5.(6S).6p 7P* | Измерено | NIST | |
| 381.7484 нм | 400 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 5F* | Измерено | NIST | |
| 484.381 нм | 400 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 505.328 нм | 400 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 384.6213 нм | 300 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5F* | Измерено | NIST | |
| 525.9338 нм | 300 | W I | emission | 5d5.(6S).6p 7P* → 5d4.6s.(6D).7s 7D | Измерено | NIST | |
| 551.4684 нм | 300 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 383.5052 нм | 250 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P* | Измерено | NIST | |
| 388.1394 нм | 250 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P* | Измерено | NIST | |
| 522.4661 нм | 250 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 524.2973 нм | 250 | W I | emission | 5d4.6s2 3G → * | Измерено | NIST | |
| 424.4367 нм | 200 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 426.9384 нм | 200 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → * | Измерено | NIST | |
| 430.2103 нм | 200 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 488.6902 нм | 200 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F* | Измерено | NIST | |
| 498.2586 нм | 200 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F* | Измерено | NIST | |
| 380.9234 нм | 150 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 5D* | Измерено | NIST | |
| 384.749 нм | 150 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5F* | Измерено | NIST | |
| 505.4594 нм | 150 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F* | Измерено | NIST | |
| 507.1736 нм | 150 | W I | emission | 5d4.6s.(6D).6p 7F* → 5d4.6s.(6D).7s 7D | Измерено | NIST | |
| 523.352 нм | 150 | W I | emission | 5d4.6s2 3P2 → * | Измерено | NIST | |
| 527.5538 нм | 150 | W I | emission | 5d5.(4G).6s 5G → * | Измерено | NIST | |
| 549.2315 нм | 150 | W I | emission | 5d4.6s.(6D).6p 7D* → 5d4.6s.(6D).7s 7D | Измерено | NIST | |
| 381.0796 нм | 120 | W I | emission | 5d4.6s2 3F2 → * | Измерено | NIST | |
| 506.9123 нм | 120 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F* | Измерено | NIST | |
| 525.5401 нм | 120 | W I | emission | 5d5.(4D).6s 5D → * | Измерено | NIST | |
| 434.811303 нм | 109 | W II | emission | 5d4.(5D).6s 4D | Измерено | NIST | |
| 381.0385 нм | 100 | W I | emission | 5d5.(4G).6s 5G → * | Измерено | NIST | |
| 401.5216 нм | 100 | W I | emission | 5d5.(4G).6s 5G → * | Измерено | NIST | |
| 404.56 нм | 100 | W I | emission | 5d5.(6S).6s 7S → 5d4.6s.(6D).6p 5F* | Измерено | NIST | |
| 410.2701 нм | 100 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P* | Измерено | NIST | |
| 424.1444 нм | 100 | W I | emission | 5d4.6s2 3D → * | Измерено | NIST | |
| 427.4553 нм | 100 | W I | emission | 5d4.6s.(6D).6p 7F* → 5d4.6s.(6D).7s 7D | Измерено | NIST | |
| 525.4544 нм | 100 | W I | emission | 5d4.6s2 3D → * | Измерено | NIST | |
| 526.3195 нм | 100 | W I | emission | 5d5.(4D).6s 5D → * | Измерено | NIST | |
| 526.9315 нм | 100 | W I | emission | 5d4.6s2 3F2 → * | Измерено | NIST | |
| 543.5042 нм | 100 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7F* | Измерено | NIST | |
| 395.105951 нм | 91 | W II | emission | 5d4.(5D).6s 4D → 5d3.(4F).6s.(5F).6p 6G* | Измерено | NIST | |
| 406.9948 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5P* | Измерено | NIST | |
| 413.7464 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d5.(6S).6p 7P* | Измерено | NIST | |
| 421.9375 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 5D* | Измерено | NIST | |
| 425.9363 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s.(6D).6p 7F* → 5d4.6s.(6D).7s 7D | Измерено | NIST | |
| 468.0513 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 5D → 5d4.6s.(6D).6p 7D* | Измерено | NIST | |
| 498.6924 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 3H → * | Измерено | NIST | |
| 526.8545 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 3F2 → * | Измерено | NIST | |
| 547.7798 нм | 80 | W I | emission | 5d4.6s2 3P2 → 5d4.6s.(6D).6p 5D* | Измерено | NIST | |
| 667.838 нм | 80 | W I | emission | 5d5.(4G).6s 5G → * | Измерено | NIST |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
- Ковалентный радиус (Пюккё)
- Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
- Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
- Batsanov
- Alvarez
- UFF
- MM3
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (Рам)
- Металлический радиус (C12)
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- Pettifor
- Glawe
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- Miedema
- Gunnarsson–Lundqvist
- Robles–Bartolotti
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- Дипольная поляризуемость (погр.)
- C₆ (Gould–Bučko)
Параметры Мидемы
- Молярный объём Мидемы
- Электронная плотность Мидемы
Риск поставок и экономика
- Концентрация производства
- Относительный риск поставок
- Распределение запасов
- Политическая стабильность (топ-производитель)
- Политическая стабильность (топ-запасы)
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 3687.15 K |
| Температура кипения | 5828.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (14)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.4343 |
| 2 | p | 4.4258 |
| 2 | s | 19.3302 |
| 3 | d | 13.5476 |
| 3 | p | 21.3824 |
| 3 | s | 22.13 |
| 4 | d | 36.8268 |
| 4 | f | 39.2892 |
| 4 | p | 34.4516 |
| 4 | s | 33.4412 |
Детализация кристаллических радиусов (5)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 4 | VI | 80 | from r^3 vs V plots, from metallic oxides, | |
| 5 | VI | 76 | from r^3 vs V plots, | |
| 6 | IV | 56 | ||
| 6 | V | 65 | ||
| 6 | VI | 74 |
Режимы распада изотопов (54)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 157 | B+ | 100% |
| 157 | A | 0% |
| 158 | A | 100% |
| 159 | A | 100% |
| 159 | B+ | — |
| 160 | A | 87% |
| 160 | B+ | — |
| 161 | A | 73% |
| 161 | B+ | 27% |
| 162 | B+ | — |
Факторы рассеяния X‑лучей (541)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
1.25 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Tungsten https://education.jlab.org/itselemental/ele074.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
1×10-4 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Tungsten https://education.jlab.org/itselemental/ele074.html
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Tungsten.
The element property data was retrieved from publications.

