Trióxido de tungstênio - Tungsten trioxide
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| Nomes | |
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Nome IUPAC
Trióxido de tungstênio
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| Outros nomes
Anidrido de
tungstênio Óxido de tungstênio (VI) Óxido de tungstênio |
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ECHA InfoCard |
100.013.848 
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PubChem CID
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| Número RTECS | |
| UNII | |
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Painel CompTox ( EPA )
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| Propriedades | |
| WO 3 | |
| Massa molar | 231,84 g / mol |
| Aparência | Pó amarelo canário |
| Densidade | 7,16 g / cm 3 |
| Ponto de fusão | 1.473 ° C (2.683 ° F; 1.746 K) |
| Ponto de ebulição | Aproximação de 1.700 ° C (3.090 ° F; 1.970 K) |
| insolúvel | |
| Solubilidade | ligeiramente solúvel em HF |
| −15,8 · 10 −6 cm 3 / mol | |
| Estrutura | |
| Monoclínico , mP32 | |
| P12 1 / n1, No. 14 | |
| Octaédrico (W VI ) Trigonal planar (O 2– ) |
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| Perigos | |
| Riscos principais | Irritante |
| Ficha de dados de segurança | MSDS externo |
| Ponto de inflamação | Não inflamável |
| Compostos relacionados | |
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Outros ânions
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Trissulfeto de tungstênio |
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Outros cátions
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Trióxido de cromo Trióxido de molibdênio |
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Óxido de tungstênio (III) Óxido de tungstênio (IV) |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar (o que é ?)
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| Referências da Infobox | |
O óxido de tungstênio (VI) , também conhecido como trióxido de tungstênio ou anidrido de tungstênio , WO 3 , é um composto químico que contém oxigênio e o metal de transição tungstênio . É obtido como intermediário na recuperação do tungstênio de seus minerais. Minérios de tungstênio são tratados com álcalis para produzir WO 3 . A reação posterior com gás carbono ou hidrogênio reduz o trióxido de tungstênio ao metal puro.
- 2 WO 3 + 3 C → 2 W + 3 CO 2 (alta temperatura)
- WO 3 + 3 H 2 → W + 3 H 2 O (550 - 850 ° C)
O óxido de tungstênio (VI) ocorre naturalmente na forma de hidratos , que incluem minerais: tungstita WO 3 · H 2 O, meimacita WO 3 · 2H 2 O e hidrotungstita (da mesma composição da meimacita, embora às vezes escrita como H 2 WO 4 ) Esses minerais são raros a minerais secundários de tungstênio muito raros.
História
Em 1841, um químico chamado Robert Oxland deu os primeiros procedimentos para a preparação de trióxido de tungstênio e tungstato de sódio . Ele obteve patentes por seu trabalho logo depois e é considerado o fundador da química sistemática do tungstênio.
Preparação
O trióxido de tungstênio pode ser preparado de várias maneiras diferentes. CaWO 4 , ou scheelita , reage com HCl para produzir ácido túngstico , que se decompõe em WO 3 e água em altas temperaturas.
- CaWO 4 + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 WO 4
- H 2 WO 4 → H
2O + WO 3
Outra maneira comum de sintetizar WO 3 é por calcinação de paratungstato de amônio (APT) sob condições de oxidação:
Estrutura e propriedades
A estrutura cristalina do trióxido de tungstênio depende da temperatura. É tetragonal em temperaturas acima de 740 ° C, ortorrômbico de 330 a 740 ° C, monoclínico de 17 a 330 ° C, triclínico de -50 a 17 ° C e monoclínico novamente em temperaturas abaixo de -50 ° C. A estrutura mais comum de WO 3 é monoclínica com grupo espacial P2 1 / n.
O trióxido de tungstênio é um forte agente oxidante : reage com elementos de terras raras, ferro, cobre, alumínio, manganês, zinco, cromo, molibdênio, carbono, hidrogênio e prata, sendo reduzido a puro tungstênio metálico. A reação com ouro e platina o reduz a dióxido.
- WO 3 + 2 Fe → W + Fe 2 O 3
- 2WO 3 + Pt → 2 WO 2 + PtO 2
Usos
O trióxido de tungstênio é usado para muitas finalidades na vida cotidiana. É freqüentemente usado na indústria para fabricar tungstatos para fósforos de tela de raio-X , para tecidos à prova de fogo e em sensores de gás. Devido à sua rica cor amarela, WO 3 também é usado como pigmento em cerâmicas e tintas.
Nos últimos anos, o trióxido de tungstênio tem sido empregado na produção de janelas eletrocrômicas ou janelas inteligentes . Essas janelas são de vidro eletricamente comutável que alteram as propriedades de transmissão de luz com uma voltagem aplicada. Isso permite ao usuário pintar suas janelas, alterando a quantidade de calor ou luz que passa.
2010- AIST relata um rendimento quântico de 19% na divisão de água fotocatalítica com um fotocatalisador de óxido de tungstênio aprimorado com césio.
Em 2013, compósitos de titânia / tungstênio (VI) óxido de tungstênio / metal nobre ( Au e Pt ) altamente fotocatalítico ativo em direção ao ácido oxálico foram obtidos por meio de fotodeposição seletiva de metal nobre na superfície do óxido desejado (em TiO 2 ou em WO 3 ) . O composto apresentou um desempenho modesto de produção de hidrogênio .
Em 2016, semicondutores de trióxido de tungstênio com formato controlado foram obtidos por meio de síntese hidrotérmica . A partir desses semicondutores, sistemas compostos foram preparados com TiO 2 comercial . Esses sistemas compostos mostraram uma maior atividade de fotocatálise do que o TiO 2 comercial (Evonik Aeroxide P25) em relação à degradação do fenol e da laranja de metila .
Em 1999, Reich e Tsabba propõem uma possível nucleação de regiões supercondutoras com T c = 90 K na superfície de cristais WO 3 dopados com Na . Seria o único material supercondutor sem cobre, com T c superior ao ponto de ebulição do nitrogênio líquido à pressão normal. Posteriormente, foram relatados os resultados da pesquisa do possível estado supercondutor em óxidos de tungstênio WO 3-x com várias deficiências de oxigênio 0 <x <1. Em amostras com uma composição particular WO 2.9 , as assinaturas de supercondutividade com a temperatura de transição T c = 80 K foi observado nas medições de magnetização.
Recentemente, alguns grupos de pesquisa demonstraram que superfícies não metálicas, como óxidos de metais de transição (WO 3 , TiO 2 , Cu 2 O, MoO 3 e ZnO etc.) podem servir como um candidato potencial para substratos de espectroscopia Raman de superfície aprimorada e seu desempenho pode ser comparável ou até mesmo superior ao dos elementos de metal nobre comumente usados. Existem dois mecanismos básicos para esta aplicação. Uma delas é que o aumento do sinal de Raman foi afinado por transferência de carga entre as moléculas de corante e o substrato de WO 3 materiais. A outra é usar o ajuste elétrico da densidade do defeito nos materiais WO 3 pelo controle da corrente de fuga do óxido para modular o fator de intensificação do efeito SERS.