التنجستن (ملاحظة 1) عنصر كيميائي يرمز له باللاتينية بالرمز W، وتعني كلمة تنجستن الحجر الثقيل، اكتشفه الكيميائي السويدي كارل فلهلم شيله في عام [1783]]، وهو عنصر مهم جــداً، ويستخدم في صناعة الأسلاك المتوهجة في المصابيح الكهربائية.
| المظهر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
أبيض إلى رمادي لمّاع
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الخواص العامة | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الاسم، العدد، الرمز | تنغستن، 74، W | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تصنيف العنصر | فلز انتقالي | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | 6، 6، d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الكتلة الذرية | 183.84 غ·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| توزيع إلكتروني | Xe]; 4f14 5d4 6s2[1]] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ | 2, 8, 18, 32, 12, 2 (صورة) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الخواص الفيزيائية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الطور | صلب | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) | 19.25 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| كثافة السائل عند نقطة الانصهار | 17.6 غ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نقطة الانصهار | 3695 ك، 3422 °س، 6192 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نقطة الغليان | 5828 ك، 5555 °س، 10031 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| النقطة الحرجة | 13892 ك، ميغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| حرارة الانصهار | 35.3 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| حرارة التبخر | 806.7 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| السعة الحرارية (عند 25 °س) | 24.27 جول·مول−1·كلفن−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ضغط البخار | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الخواص الذرية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أرقام الأكسدة | 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, -2 (أكسيد حمضي ضعيف) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الكهرسلبية | 2.36 (مقياس باولنغ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| طاقات التأين | الأول: 770 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الثاني: 1700 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر ذري | 139 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر تساهمي | 7±162 بيكومتر | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| خواص أخرى | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| البنية البلورية | مكعب مركزي الجسم | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المغناطيسية | مغناطيسية مسايرة[2] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاومة كهربائية | 52.8 نانوأوم·متر (20 °س) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الناقلية الحرارية | 173 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| التمدد الحراري | 4.5 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل يونغ | 411 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل القص | 161 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل الحجم | 310 غيغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نسبة بواسون | 0.28 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| صلادة موس | 7.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| صلادة فيكرز | 3430 ميغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| صلادة برينل | 2570 ميغاباسكال | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| رقم CAS | 7440-33-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| النظائر الأكثر ثباتاً | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المقالة الرئيسية: نظائر التنغستن | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخصائص
في الشكل الخام لتنجستن، هو معدن فولاذية رمادية التي غالبا ما تكون هشة وصعبة للعمل، ولكن إذا نقي، ويمكن عمل ذلك بسهولة. هو عمل من قبل التزوير أو السحب. من بين جميع المعادن في شكلهم النقي، التنغستن لديه أعلى نقطة انصهار (3422 درجة مئوية، 6192 درجة فهرنهايت)، وأدنى ضغط البخار (في درجات الحرارة فوق 1650 درجة مئوية، 3000 درجة فهرنهايت) وقوة الشد أعلى.يكون لدى التنغستن أقل قيمة لعامل التمدد الحراري لأي معدن ونقي. التوسع الحراري وانخفاض درجة انصهار عالية وقوة التنغستن ومن المقرر ان الرابطة التساهمية القوية بين الذرات تتكوّن من إلكترونات التنغستن ال5D. السبك بكميات صغيرة من التنغستن مع الفولاذ يزيد كثيرا من قوته.
النظائر
التنغستن الطبيعي يتألف من خمس نظائر الذين نصف حياتهم طويلة بحيث يمكن اعتبارها مستقرة. نظريا، يمكن للتسوس في كل خمسة نظائر العنصر 72 (الهافنيوم) عن طريق انبعاث ألفا، ولكن لوحظ 180W فقط [15] أن تفعل ذلك مع العمر النصف (1.8 ± 0.2) × 1018 سنويا؛ في المعدلهذا الغلة حول ألفا يضمحل في 180W اثنين من غرام واحد من التنغستن الطبيعي سنويا. [16] لم تكن والنظائر الأخرى التي تحدث بشكل طبيعي لوحظ أن تحلل، ويعوق من نصف حياة أن يكون [16]
82W، T1 / 2> 8.3 × 1018 سنة 183W، T1 / 2> 29 × 1018 سنة 184W، T1 / 2> 13 × 1018 سنة 186W، T1 / 2> 27 × 1018 سنة تميزت آخر النظائر المشعة 30 الاصطناعي للالتنغستن، والأكثر استقرارا منها 181W مع العمر النصف 121.2 يوم، 185W مع عمر نصف 75.1 يوم، 188W مع عمر نصف 69.4 يوم، مع نصف 178W حياة 21.6 يوما، و187W مع عمر نصف 23.72 ساعة. [16] جميع النظائر المشعة المتبقية لها عمر نصف أقل من 3 ساعات، ومعظم هذه لها عمر نصف أقل من 8 دقائق. [16 ] التنغستن أيضا له ميتا 4، وأكثرهم ثباتا 179 mW (T ½ 6.4 دقيقة).
المركبات
التنغستن عنصر يقاوم هجوم من قبل الأكسجين، والأحماض، والقلويات.
الأكثر شيوعا حالة الأكسدة الرسمي لتنغستن هو +6، كما هو الحال في فلوريد التنغستن السداسي؛ ولكنه يسلك جميع التأكسد من -2 إلى +6. التنغستن يجمع في العادة مع الأكسجين لتشكيل أكسيد تنجستن الصفراء، WO3، الذي يذوب في المحاليل القلوية المائية لتشكيل أيونات تنغستات −4WO2.
الإنتاج
أنتج حوالي 61,300 طن من مركزات التنغستن في عام 2009.[3] يستخرج خامات التنغستن، على عدة مراحل. يتم تحويل المعدن الخام في نهاية المطاف إلى أكسيد tungsten(VI) (WO3)، التي يتم تسخينها مع الهيدروجين أو الكربون لإنتاج مسحوق التنغستن.[4]
ويبلغ ثمن المعدن النقي يبلغ حوالي 20,075 دولار الطن اعتبارا من تشرين الأول/أكتوبر 2008.
هوامش
- ملاحظة 1 أو التنغستن في أسلوب كتابة شائع آخر
المراجع
- "Why does Tungsten not 'Kick' up an electron from the s sublevel ?"15 يونيو 2008.
- Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
- Shedd, Kim B. (2009). "Tungsten (table 15)" ( كتاب إلكتروني PDF ). الماسح الجيولوجي الأمريكي. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 29 أبريل 201718 يونيو 2011.
- Saunders, Nigel (2004). Tungsten and the Elements of Groups 3 to 7 (The Periodic Table). شيكاغو: Heinemann Library. .