二碘化钨有哪些化学性质?

中钨在线 2023-09-15 17:46:44

二碘化钨(WI2)是一种由过渡金属元素钨和卤族元素碘组成的无机化合物,具有多种化学性质,下文将逐一进行介绍。

氧化性

二碘化钨具有氧化性,在500℃的条件下可以发生氢化反应,与氢气反应生成金属钨。宏观上,可以观察到反应物表面性状由黑色粉末固体转化为银白色固体;微观上,钨的价层轨道得到两个电子,氢在与碘结合的过程中失去相应电子,使整个过程得以产生新的平衡。

该反应是在理论上推演可行性,类比碘的同族元素氟和钨的化合物六氟化钨,推测与氢气反应得到的产物。相比于六氟化钨,二碘化钨的氧化性更弱,意味着需要更苛刻的条件才能促使发生反应。

二碘化钨的钨元素在高温的作用下也会被还原,发生化合价降低的反应:WI2→W+I2。该反应所需要的温度极高,在常用的碘钨灯中也只有灯丝处(2000℃以上)才存在此分解过程。

钨作为硬质合金的重要组成成分

还原性

二碘化钨也具有还原性,可以在空气中加热氧化生成氧化钨。不仅如此,它还可以被氧化成较稳定的三碘化钨(WI3)或四碘化钨(WI4),具体取决于反应条件和反应物。二碘化钨能够同时具有氧化性和还原性的原因在于钨元素在二碘化钨中的价态是+2,而观察钨的价层轨道,可以发现有1个空轨道、4个孤对电子和1对成对电子。这意味着钨在失去2个电子的情况下既能继续升高价态失去电子,也能降低价态得到电子。但钨本身化学性质很稳定,不论发生什么样的反应,都需要有外界加以推动。

稳定性

二碘化钨在室温下稳定性良好,而在高温下会分解为钨单质和碘单质。钨是一种具有极高熔点、沸点和大密度优质特性的过渡金属元素,作为硬质合金的重要组成成分,被广泛用于军工、航天、航空、机械、化工等方面。碘是人体所需的必要微量元素之一,缺少或摄入过量碘都会引发各种疾病的产生,有“智力元素”之称。与钨元素相比,碘的化学性质活泼,但与其所属的卤族元素(氟、氯、溴、碘)相比,又是最稳定的。因此,碘是最早被发现适合充当钨丝灯泡循环气的卤族元素。

碘钨灯

可燃性

二碘化钨有一定的可燃性,这与其在照明领域的应用有关。二碘化钨是碘钨灯中保证卤钨循环而形成的中间物质,这类灯具属于热光源,发热程度高,可能会导致使用场地附近的可燃物燃烧。影响其可燃性的因素主要有两个:功率和电压。由实验可知,碘钨灯在点亮以后,随着时间的推移,散发出来的热量逐渐增多并得到累积,此时碘钨灯的表面温度将逐渐升高,符合指数增长规律。灯具工作一段时间后,灯具与外界的热交换逐步达到平衡,此时灯具的表面温度也达到基本稳定。随着碘钨灯功率或电压的增大,表面温度也随之增大。

0 阅读:17

中钨在线

简介:钨钼金属相关知识、价格行情、新闻资讯、专家见解。