Universalclimate.com

Vilken typ av bindning uppstår i volfram?

Vilken typ av bindning uppstår i volfram?

Volfram är den 74: e del av periodiska systemet, och är en tät grå metall med en mycket hög smältpunkt. Det är mest känd för dess användning i trådar inuti glödlampor, men dess största användning är vid tillverkning av volfram karbider, samt ett antal andra program. De obligationer som håller samman atomerna i grundämnesform är ett exempel av metallisk bindning.

Elektron konfiguration

Elektroner runt atomerna upptar regioner i rymden kallas orbitaler; ordningen av elektroner i de olika orbitalsna av en atom kallas elektron konfigurationen. Gratis volfram atoms i marken tillstånd--lägsta energi konfiguration--har en helt fylld 4f sub skal, fyra elektroner i 5 d sub shell och två elektroner i 6s sub skal. Denna elektron konfiguration kan förkortas enligt följande: 5d 4 6s2. I kristallen, dock grundtillståndet konfigurationen faktiskt funktioner fem elektroner i 5d sub shell och endast en elektron i 6s sub shell. 5d orbitaler kan delta i starka kovalenta-typ band, där elektroner delas mellan atomer, men elektronerna förblir lokaliserade--begränsas till Atomen som de tillhör eller till regioner mellan närliggande atomer.

Metallisk bindning

S-elektronerna, däremot bli mycket mer delocalized, till den punkt där du kan se dem som ett hav av elektroner sprids i hela metallen. Dessa elektroner är inte begränsade till en volfram atomer men delas mellan många av dem. I denna mening, blocket av volfram metall är lite som en mycket stor molekyl. kombinationen av orbitals från många tungsten atomer skapar många tätt placerade energinivåer för elektroner att ockupera. Denna form av bindning kallas metallisk bindning.

Struktur

Metallisk bindning hjälper till att förklara egenskaperna av metaller som volfram. Belägga med metall atoms inte hindras i en styv ram som atomerna i en diamant kristall, så ren volfram är, liksom andra metaller, formbara och formbart. Delocalized elektronerna för att hålla alla volfram atomerna ihop. Volfram finns i flera olika strukturer: alpha, beta och gamma volfram. Alpha är den mest stabila av dessa, och när uppvärmd, beta struktur konverterar till alfa struktur.

Volfram föreningar

Volfram kan bilda föreningar och samordning komplex med olika icke-metalliska element och ligander. Obligationer i dessa föreningar är kovalent, vilket innebär att elektroner delas mellan atomer. Dess oxidationstillståndet--den kostnad det skulle få om alla obligationer det bildade var helt Joniska--i dessa föreningar kan variera från -2 till + 6. Det är lätt oxideras vid höga temperaturer, varför glödlampor är alltid fylld med en inert gas, annars volfram glödtråden skulle reagera med luften.