金属钨的物理性质

金属钨
　　钨是属于有色金属，也是重要的战略金属，钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔．威廉．舍耶尔发现白钨矿，并提取出新的元素酸－钨酸，1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸，同年，用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉，并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的金属，熔点极高，硬度很大。

性质
　　钨是稀有高熔点金属，属于元素周期表中第六周期（第二长周期）的VIB族。钨是一种银白色金属，外形似钢。钨的熔点高，蒸气压很低，蒸发速度也较小。钨的化学性质很稳定，常温时不跟空气和水反应，不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液。王水只能使其表面氧化,溶于硝酸和氢氟酸的混合液。高温下能与氯、溴、碘、碳、氮、硫等化合，但不与氢化合。
　　钨的主要物理性质如下：
　　元素符号： W
　　原子序数： 74
　　稳定同位素及其所占百分比： 180(0.14)；182(26.41)； 183(14.40)；184(30.64)；186(28.41)
　　原子体积:(立方厘米/摩尔) 9.53
　　相对原子质量： 183.85
　　元素在太阳中的含量：(ppm) 0.004%
　　元素在海水中的含量：(ppm) 0.000092%
　　自由原子的电子层结构： 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25P65d56S1
　　原子体积： 9.53 cm/mol
　　原子半径： 137皮米
　　外围电子排布： 5d56s1
　　声音在其中的传播速率：（m/S） 4620
　　氧化态： Main W-4, W-2, W-1, W0, W+2, W+3, W+4, W+5, W+6
　　电离能 (kJ /mol)： M - M+ 770 M+ - M2+ 1700 M2+ - M3+ 2300 M3+ - M4+ 3400 M4+ - M5+ 4600 M5+ - M6+ 5900
　　第一电离能： 775kJ/mol。
　　电负性： 1.7。
　　密度： 19.35克/每立方厘米。
　　晶体结构及晶格常数：
　　α-W：晶胞为体心立方晶胞，每个晶胞含有2个金属原子。β-W：立方晶格 a＝5.046 nm（630℃以下稳定）
　　晶胞参数：
　　a = 316.52 pm
　　b = 316.52 pm
　　c = 316.52 pm
　　α = 90°
　　β = 90°
　　γ = 90°
　　熔点： 3410±20℃
　　沸点： 5927℃
　　莫氏硬度： 7.5
　　熔化潜热： 40.13±6.67kJ/mol
　　升华热： 847.8 kJ/mol(25℃)
　　蒸发热： 823.85±20.9kJ/mol(沸点)
　　电阻温度系数： 0.00482 I/℃
　　电子逸出功： 4.55 eV
　　热中子俘获面： 19.2 b
　　弹性模量： 35000—38000 MPa(丝材)
　　扭力模量： ～36000Mpa
　　体积模量： 3.108×1011－1.579×107t＋0.344×103t2 Pa
　　剪切模量： 4.103×1011－3.489×107t＋7.55×103t2 Pa
　　压缩性： 2.910－7 cm/kg
　　钨有两种变型，α和β。在标准温度和常压下，α型是稳定的体心立方结构。β型钨只有在有氧存在的条件下才能出现。它在630℃以下是稳定的，在630℃以上又转化为α钨，并且这一过程是不可逆的。
　　同位素：
　　同位素符号　自然丰度　半衰期　衰变类型　衰变释放能量　衰变产物
　　180W 0.12% 1.8E18年　α　2.516MeV 176Hf　
　　181W 人工合成 121.2天 ε电子捕获　0.188Mev　181Ta
　　182W 26.50%　稳定元素，不发生衰变。108个中子
　　183W 14.31%　稳定元素，不发生衰变。109个中子
　　184W　30.64%　稳定元素，不发生衰变。 110个中子
　　185W　人工合成　75.1天 β　0.433MeV　185Re
　　186W　28.43%　稳定元素，不发生衰变。112个中子
　　注：Mev是兆电子伏特的缩写