鎢(英語:Tungsten[4]),
是一種化學元素,其化學符號為W(源自德語:Wolfram [5][6]),原子序數為74,原子量為7002183840000000000♠183.84 u。鎢是非常硬,鋼灰色至白色的過渡金屬。鎢是卑金屬,在自然界大多與其他元素以化合物的形態存在,而不是單獨存在。鎢在西元1781年被發現且命名,在1783年第一次成功分離出鎢。黑鎢礦以及白鎢礦是鎢的重要礦石。
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Quick Facts 外觀, 概況 ...
鎢 74W
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外觀 |
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灰白色,有光澤
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 鎢(Tungsten)·W·74 |
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元素類別 | 過渡金屬 |
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族·週期·區 | 6·6·d |
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標準原子質量 | 183.84(1)[1] |
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電子排布 | [Xe] 4f14 5d4 6s2[2] 2, 8, 18, 32, 12, 2
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歷史 |
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發現 | 托爾貝恩·伯格曼(1781年) |
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分離 | Juan José Elhuyar和Fausto Elhuyar(1783年) |
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物理性質 |
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物態 | 固體 |
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密度 | (接近室溫) 19.25 g·cm−3 |
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熔點時液體密度 | 17.6 g·cm−3 |
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熔點 | 3695 K,3422 °C,6192 °F |
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沸點 | 5933 K,5660 °C,10220 °F |
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熔化熱 | 35.3 kJ·mol−1 |
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汽化熱 | 806.7 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 24.27 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
|
10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
|
溫/K
|
3477
|
3773
|
4137
|
4579
|
5127
|
5823
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原子性質 |
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氧化態 | 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, −1, −2 (微酸性氧化物) |
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電負性 | 2.36(鮑林標度) |
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電離能 | 第一:770 kJ·mol−1
第二:1700 kJ·mol−1 |
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原子半徑 | 139 pm |
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共價半徑 | 162±7 pm |
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鎢的原子譜線 |
雜項 |
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晶體結構 | 體心立方 |
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磁序 | 順磁性[3] |
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電阻率 | (20 °C)52.8 n Ω·m |
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熱導率 | 173 W·m−1·K−1 |
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膨脹系數 | (25 °C)4.5 µm·m−1·K−1 |
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楊氏模量 | 411 GPa |
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剪切模量 | 161 GPa |
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體積模量 | 310 GPa |
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泊松比 | 0.28 |
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莫氏硬度 | 7.5 |
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維氏硬度 | 3430 MPa |
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布氏硬度 | 2570 MPa |
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CAS編號 | 7440-33-7 |
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同位素 |
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主條目:鎢的同位素
同位素
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豐度
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半衰期(t1/2)
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衰變
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方式
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能量(MeV)
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產物
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180W
|
0.12%
|
1.59×1018 年
|
α
|
2.515
|
176Hf
|
181W
|
人造
|
120.956 天
|
ε
|
0.205
|
181Ta
|
182W
|
26.50%
|
穩定,帶108粒中子
|
183W
|
14.31%
|
穩定,帶109粒中子
|
184W
|
30.64%
|
穩定,帶110粒中子
|
185W
|
人造
|
75.1 天
|
β−
|
0.431
|
185Re
|
186W
|
28.43%
|
穩定,帶112粒中子
| |
Close
鎢元素具有極高穩定性,在所有元素中熔點最高(3422 °C,6192 °F,3695 K)、沸點最高(5930 °C,10706 °F,6203 K)[7]。密度為19.25 g·cm−3,與鈾與金的密度相當,比鉛的密度還高1.7倍[8]。多晶鎢本身堅硬易脆[9][10](在標準條件下,未與其他物質結合時),難以進行加工使用。然而,若是純單晶鎢,則具有延展性,可使用鋼鋸切割[11]。
鎢合金有許多的應用,包含燈泡燈絲、X射線管、鎢極氣體保護電弧焊、超合金和輻射防護遮蔽。鎢的高硬度和高密度的特性,可用於軍事用途上,如穿甲彈。鎢化合物也經常在工業上作為催化劑使用。
鎢是第三過渡族中唯一一個其存在於一些少數細菌與古細菌中的金屬。是任何生物體內不可或缺元素中最重的一個元素[12]。然而,鎢會干擾鉬和銅的代謝[13][14],對於一般常看到的生物體是具有一些毒性的。