原子序数 74 · 过渡金属
钨 W
别名: Tungsten
钨(W)是第74号元素,是所有金属中熔点最高的,约为3,695 K(3,422 °C),密度则与金相近。这样的组合使它成为灯丝、硬质合金切削工具和辐射屏蔽的首选金属。
主要性质
| 原子序数 | 74 |
|---|---|
| 原子量 | 183.84 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 过渡金属 |
| 族 | 6 |
| 周期 | 6 |
| 区 | d |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 3695 K (3421.8 °C) |
| 沸点 | 5828 K (5554.9 °C) |
| 密度 | 19.3 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 2.36 |
| 原子半径(范德华半径) | 210 pm |
| 第一电离能 | 7.98 eV |
| 电子亲和能 | 0.815 eV |
| 氧化态 | +6 |
| 发现 | 1783 |
电子排布
- 简写
- [Xe]6s2 4f14 5d4
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d4 6s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 32 · 12 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
1781年,瑞典化学家卡尔·威廉·舍勒从一种当时称为tungsten、今称白钨矿的矿物中得到了一种新的酸——钨酸。但他未能分离出金属本身。
1783年,西班牙的胡安·何塞·埃卢亚尔和福斯托·埃卢亚尔兄弟从黑钨矿中得到了同样的酸,并用木炭将其还原,首次分离出金属钨;一般认为钨是他们发现的。20世纪初,威廉·库利奇开发出一种使钨具有足够延展性、能拉成细丝的方法,钨丝灯很快取代了早期的灯泡。
名称由来
Tungsten在瑞典语中意为“重石”。元素符号 W 来自德语名称 Wolfram;一个流传很广的解释是,炼锡工人说这种矿物像狼一样“吞食”锡,降低了他们的产量。德语和瑞典语等许多语言至今仍称这种元素为wolfram。中文“钨”以金字旁加“乌”字,取wolfram的首音节读音。
主要用途
- 硬质合金:用钴粘结的碳化钨几乎和金刚石一样硬,用于切削工具、钻头和采矿设备,这是钨最大的单项用途。
- 高温部件:白炽灯和卤素灯的灯丝、X射线管电极、TIG焊电极,以及聚变反应堆中面向等离子体的部件(偏滤器)。
- 高密度合金:配重块、振动马达的偏心块、平衡块和辐射屏蔽材料。
- 工具钢:钨能使高速钢在切削温度下保持硬度。
同位素
天然钨有五种同位素(180、182、183、184和186),其中钨-184含量最多。已发现钨-180会发生α衰变,半衰期极其漫长。钨-182由铪-182衰变产生,科学家借此利用铪-钨体系测定行星核的形成时间。
日常生活中
韩国宁越的上东矿山曾是世界最大的钨矿之一,在20世纪五六十年代是该国的主要出口创汇来源。由于钨的密度几乎与金完全相同,偶尔会发现以钨为芯的假金条。一些细菌和古菌在它们的酶中使用钨,使钨成为已知被生物利用的最重的元素。块状钨毒性低,但不应吸入机械加工产生的粉尘。
小知识
- 钨是所有金属中熔点最高的。
- 它的符号 W 来自德语名称 Wolfram。
- 它是已知具有生物学作用的最重的元素。
同族元素 (6)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。