Wolfram (W)
Wolfram (W, łac. Wolframium) to pierwiastek o liczbie atomowej 74, leżący w 6 okresie układu okresowego i 6 grupie. Należy do kategorii: Metale przejściowe.
Wolfram w układzie okresowym
Pierwiastek leży w szóstym okresie, czyli w szóstym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 6 powłokach. Znajduje się w 6 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Chrom, Molibden, Seaborg — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Wolfram jest ciałem stałym (topnieje w 3422 °C, wrze w 5555 °C).
Dane pierwiastka Wolfram
| Symbol chemiczny | W |
|---|---|
| Liczba atomowa (Z) | 74 |
| Masa atomowa | 183,84 u |
| Liczba masowa | 184 |
| Grupa | 6 |
| Okres | 6 |
| Blok | d |
| Kategoria | Metale przejściowe |
| Konfiguracja elektronowa | [Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s² |
| Wartościowość | IV, VI |
| Stopnie utlenienia | +4, +6 |
| Elektroujemność (Pauling) | 2,36 |
| Energia jonizacji | 7,864 eV |
| Temperatura topnienia | 3422 °C |
| Temperatura wrzenia | 5555 °C |
| Gęstość | 19,25 g/cm³ |
| Promień atomowy | 135 pm |
| Zawartość w skorupie ziemskiej | 1,3 mg/kg |
| Nazwa łacińska | Wolframium |
| Rok odkrycia | 1783 |
| Odkrywca | bracia Elhuyar |
Wolfram — co to za pierwiastek
Topi się najtrudniej z metali — dlatego żarzył się w żarówkach, a dziś wierci w postaci węglika.
Właściwości pierwiastka Wolfram
Wolfram jest srebrzystoszarym metalem o wyjątkowych parametrach cieplnych: topi się w 3422 °C, czyli najwyżej ze wszystkich metali, i wrze dopiero w 5555 °C. Jego gęstość, 19,25 g/cm³, jest bliska gęstości złota, więc niewielki kawałek zaskakuje ciężarem. Czysty metal bywa kruchy, ale odpowiednio przerobiony daje się wyciągać na bardzo cienki drut. Chemicznie jest bierny — nie reaguje z wodą ani z pojedynczymi kwasami i w temperaturze pokojowej nie zmienia się na powietrzu. Rozgrzany utlenia się do tlenku wolframu(VI), dlatego żarniki musiały pracować w bańce bez tlenu. W związkach występuje najczęściej na stopniu +6.
Zastosowanie pierwiastka Wolfram
Najwięcej wolframu zużywa się w postaci węglika wolframu — spieku twardszego niż jakakolwiek stal, z którego wykonuje się wiertła, frezy, płytki skrawające, wiertła do betonu i narzędzia górnicze. Sam metal, dzięki najwyższej ze wszystkich metali temperaturze topnienia, długo był jedynym materiałem na włókna żarówek, a nadal pracuje jako elektroda w spawaniu metodą TIG, jako element lamp rentgenowskich i pieców wysokotemperaturowych. Bardzo duża gęstość sprawia, że robi się z niego przeciwwagi w samolotach i wirnikach, ciężarki do wyważania kół, osłony przed promieniowaniem i rdzenie pocisków przeciwpancernych. Stopy wolframu z niklem i żelazem zastępują ołów tam, gdzie liczy się masa przy małej objętości. Wolfram trafia też do stali szybkotnących, które nie tracą twardości po rozgrzaniu.
Wolfram — najważniejsze związki chemiczne
Węglik wolframu WC to najważniejszy technicznie związek tego pierwiastka: spiekany z kobaltem jako spoiwem daje węgliki spiekane, materiał na narzędzia skrawające i wiertła. Tlenek wolframu(VI) WO₃ ma żółtą barwę i zmienia kolor pod wpływem napięcia, więc bywa używany w szybach przyciemnianych elektrycznie. Wolframit, wolframian żelaza i manganu, oraz szelit, czyli wolframian wapnia CaWO₄, to główne rudy tego pierwiastka. Wolframian sodu Na₂WO₄ jest dobrze rozpuszczalny i stanowi półprodukt w przerobie rud: wolfram przeprowadza się najpierw w wolframian, potem w tlenek, a dopiero z tlenku redukuje się metaliczny proszek.
Wolfram — gdzie go spotykasz
- wiertła
- żarówki
- przeciwwagi
- pociski
Wolfram w szkole — co trzeba wiedzieć
Wolfram to metal przejściowy z 6 grupy. Najczęściej pytana rzecz to rekord: najwyższa temperatura topnienia ze wszystkich metali, 3422 °C, i wynikające z niej zastosowanie we włóknach żarówek. Druga to symbol W, choć po angielsku pierwiastek nazywa się tungsten — w obcojęzycznych tablicach trzeba go szukać po symbolu, a nie po nazwie. Typowa wartościowość to VI, stąd wzór tlenku WO₃. Nie należy też mylić wolframu z węglikiem wolframu: pierwszy jest ciągliwym metalem, drugi twardym spiekiem, i to spiek, a nie czysty metal, tnie stal w narzędziach. Do zapamiętania przydaje się proste skojarzenie: wolfram to metal żarówki i metal wiertła.
Wolfram — historia odkrycia
Wolfram wydzielili w 1783 roku hiszpańscy bracia Juan José i Fausto Elhuyar, redukując węglem kwas wolframowy otrzymany z minerału wolframitu. Wcześniej obecność nowego pierwiastka w ciężkim minerale zwanym po szwedzku tung sten, czyli ciężki kamień, wskazał Carl Wilhelm Scheele — od tej szwedzkiej nazwy pochodzi angielskie tungsten. W polskim i niemieckim przyjęła się natomiast nazwa wolfram, wzięta od minerału wolframitu, i to od niej pochodzi symbol pierwiastka. Przez cały XIX wiek wolfram pozostawał ciekawostką laboratoryjną. Znaczenia przemysłowego nabrał dopiero wtedy, gdy nauczono się wyciągać z niego cienki drut na żarniki żarówek.
Wolfram — skąd wzięła się nazwa
szw. tung sten — ciężki kamień
Wolfram — izotopy
wolfram-184 dominuje
Wolfram — bezpieczeństwo
Metal niskotoksyczny; pyły drażniące.
Ciekawostki o pierwiastku Wolfram
- Topi się w 3422 °C — najwyżej ze wszystkich metali.
- Fałszerze sztabek złota sięgają po wolfram, bo ma niemal identyczną gęstość jak złoto i podrobiona sztabka waży dokładnie tyle, ile powinna.
- Nazwa wolframitu pochodzi od niemieckiego określenia oznaczającego wilczą pianę: górnicy zauważyli, że minerał ten pożera cynę podczas wytapiania.
- Żarniki żarówek zwijano w podwójną spiralę, żeby zmieścić długi drut w małej bańce i ograniczyć straty ciepła.
Najczęstsze pytania o pierwiastek Wolfram
Jaki jest symbol chemiczny pierwiastka Wolfram?
Symbol chemiczny to W. Nazwa łacińska brzmi Wolframium.
Jaką liczbę atomową ma Wolfram?
Liczba atomowa (Z) wynosi 74, czyli w jądrze atomu jest 74 protonów. Masa atomowa to 183,84 u.
Jaka jest wartościowość pierwiastka Wolfram?
Typowa wartościowość to IV, VI. Spotykane stopnie utlenienia: +4, +6.
Jaka jest konfiguracja elektronowa pierwiastka Wolfram?
Konfiguracja skrócona to [Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s². Pierwiastek należy do bloku d.
Gdzie w codziennym życiu spotykamy pierwiastek Wolfram?
Najczęściej: wiertła, żarówki, przeciwwagi oraz pociski.
← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Metale przejściowe · Układ okresowy do druku