钨 (W)
Tungsten
原子序数: 74 | 原子量: 183.84 u
W
74
原子量
183.84 u
族
6
周期
6
元素类别
过渡金属
电子排布
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
CAS编号
7440-33-7
物理性质
密度
19.25 g/cm³
熔点
3422 °C
沸点
5555 °C
熔化热
35.4 kJ/mol
汽化热
806.7 kJ/mol
电负性
2.36
基本信息
钨是化学元素周期表中的第74号元素，化学符号为W。它是一种坚硬、钢灰色至锡白色的过渡金属，具有高熔点和出色的耐高温性能。钨主要存在于黑钨矿和白钨矿中。
化学性质
- 钨在常温下化学性质稳定，不与空气、水和大多数酸反应。
- 能溶于王水和氢氟酸与硝酸的混合酸中。
- 在高温下，钨能与氧气、卤素、碳等反应，生成相应的氧化物、卤化物和碳化物。
- 钨常见的氧化态有 +2、+3、+4、+5 和 +6 价，其中 +6 价最为稳定。
主要用途
照明领域
由于钨的高熔点，它被广泛用于制造白炽灯和卤素灯的灯丝。
工业制造
钨用于制造硬质合金，如碳化钨，具有极高的硬度和耐磨性，广泛应用于切削工具、钻头和模具等。
航空航天
钨及其合金用于制造航空发动机和火箭发动机的高温部件，如喷嘴和燃烧室。
医疗领域
钨合金用于制造放射性屏蔽材料，在医疗放疗设备中起到保护作用。
历史与发现
1781年，瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒发现了白钨矿，并从中提取出了一种新的酸——钨酸。1783年，西班牙化学家胡安·何塞·德埃尔乌亚尔和福斯托·德埃尔乌亚尔兄弟从黑钨矿中分离出了金属钨。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| ¹⁸⁰W | 0.12% | > 1.8×10¹⁸年 | 天然存在的放射性同位素 |
| ¹⁸²W | 26.50% | 稳定 | 钨的稳定同位素之一 |
| ¹⁸³W | 14.31% | 稳定 | 钨的稳定同位素之一 |
| ¹⁸⁴W | 30.64% | 稳定 | 钨的稳定同位素之一 |
| ¹⁸⁶W | 28.43% | 稳定 | 钨的稳定同位素之一 |