| Khối lượng mol: | 183.84 g/mol |
| Phân tử khối: | 183.84 |
| Số CAS: | 7440-33-7 |
| Trạng thái: | Rắn |
| Màu sắc: | Trắng bạc, xám thép |
| Tính tan: | Không tan trong nước và hầu hết các axit, kiềm ở nhiệt độ thường. Tan chậm trong hỗn hợp axit nitric và axit hydrofluoric. |
| Độ tan: | Không tan trong nước. Tan chậm trong hỗn hợp HNO₃/HF. |
| Độ pH: | Không có |
| Oxi hóa - Khử: | Vonfram là một kim loại chuyển tiếp có thể tồn tại ở nhiều trạng thái oxi hóa khác nhau, phổ biến nhất là +6 (ví dụ: WO₃), +5, +4, +3, +2. Trong đó, trạng thái +6 là bền nhất và có tính oxi hóa yếu. Vonfram kim loại (trạng thái oxi hóa 0) có tính khử. |
| Nhiệt độ sôi: | 5930 °C |
| Nhiệt nóng chảy: | 3422 °C |
| Tỷ trọng: | 19.25 g/cm³ |
Máy tính nhanh
* Tự động tính dựa trên 183.84 g/mol
Đặc tính & Ứng dụng
- Dây tóc bóng đèn: Do điểm nóng chảy rất cao và độ bền cơ học tốt ở nhiệt độ cao.
- Điện cực: Trong hàn TIG (hàn hồ quang bằng điện cực Vonfram và khí bảo vệ) nhờ khả năng chịu nhiệt và dẫn điện tốt.
- Hợp kim cứng: Chế tạo dao cắt, mũi khoan, khuôn dập (ví dụ: cacbua vonfram WC), tăng độ bền và khả năng chống mài mòn.
- Linh kiện điện tử: Trong các tiếp điểm điện, vật liệu bán dẫn và màn hình phẳng.
- Tấm chắn phóng xạ: Do mật độ cao, vonfram được dùng làm vật liệu chắn tia X và tia gamma.
- Đạn xuyên giáp: Hợp kim vonfram-niken-sắt có mật độ cao, được sử dụng trong các loại đạn xuyên giáp.
- Nhiệt kế: Trong các ứng dụng nhiệt độ cực cao.
Phương pháp điều chế
- Khử oxit vonfram: Phương pháp phổ biến là khử trioxit vonfram (WO₃) bằng hydro ở nhiệt độ cao (trên 800 °C):
WO₃ + 3H₂ → W + 3H₂O - Nhiệt phân: Các hợp chất vonfram halogenua (ví dụ: WF₆) có thể được nhiệt phân để thu vonfram tinh khiết.
- Điện phân: Điện phân muối vonfram nóng chảy cũng là một phương pháp điều chế.
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Flo (F₂): Phản ứng mãnh liệt tạo WF₆.
W + 3F₂ → WF₆ - Clo (Cl₂): Phản ứng ở nhiệt độ cao tạo WCl₆.
W + 3Cl₂ → WCl₆ - Axit HF/HNO₃: Tan chậm trong hỗn hợp.
W + 6HNO₃ + 4HF → H₂WO₄ + 4NO₂ + 4H₂O + 4HF (phức tạp hơn) - Oxi (O₂): Phản ứng ở nhiệt độ cao tạo WO₃.
2W + 3O₂ → 2WO₃
Không phản ứng:
Nước, không khí (ở nhiệt độ thường), hầu hết các axit và bazơ loãng.
Chuỗi chuyển hóa
Vonframit (khoáng chất) → WO₃ → W
Hiện tượng thực tế
- Dây tóc bóng đèn sợi đốt phát sáng mạnh khi có dòng điện chạy qua.
- Đầu mũi khoan hợp kim vonfram-cacbua có độ cứng cực cao, cắt gọt vật liệu khác dễ dàng.
Bài tập vận dụng
Bài tập: Để sản xuất 500 kg vonfram tinh khiết từ trioxit vonfram (WO₃) bằng phương pháp khử bằng hydro, cần bao nhiêu kg hydro (H₂)? Biết hiệu suất phản ứng là 90%.
Lời giải vắn tắt:
Phương trình phản ứng: WO₃ + 3H₂ → W + 3H₂O
Khối lượng mol của W = 183.84 g/mol
Khối lượng mol của WO₃ = 183.84 + 3*16 = 231.84 g/mol
Khối lượng mol của H₂ = 2 g/mol
Khối lượng W lý thuyết cần có: 500 kg / 0.9 = 555.56 kg
Theo phương trình, 1 mol W cần 3 mol H₂.
Số mol W cần = 555.56 * 1000 / 183.84 = 3021.97 mol
Số mol H₂ cần = 3 * 3021.97 = 9065.91 mol
Khối lượng H₂ cần = 9065.91 * 2 / 1000 = 18.13 kg.
Cảnh báo & An toàn
Sơ cứu: Nếu hít phải bụi, di chuyển nạn nhân đến nơi có không khí trong lành. Nếu dính vào mắt hoặc da, rửa kỹ với nước. Trường hợp nuốt phải, không gây nôn mà đến ngay cơ sở y tế.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.