Wolfram(IV)-oxid

Kristallstruktur
_ W^4+ 0 _ O^2−
Allgemeines
Name	Wolfram(IV)-oxid
Andere Namen	Wolframdioxid
Verhältnisformel	WO2
Kurzbeschreibung	braun oder bronzefarben[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12036-22-5 EG-Nummer 234-842-7 ECHA-InfoCard 100.031.662 PubChem 82850 ChemSpider 74762 Wikidata Q421387
Eigenschaften
Molare Masse	215,84 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	10,72 g·cm^−3 (25 °C)[2]
Schmelzpunkt	1500 – 1600 °C[2]
Siedepunkt	1730 °C[2]
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze[2]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Wolfram(IV)-oxid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Metalloxide.

Gewinnung und Darstellung

Wolfram(IV)-oxid kann durch Reduktion von Wolfram(VI)-oxid mit Wolfram oder Wasserstoff[1] bzw. durch Reaktion von Wolfram mit Wasserdampf jeweils bei hohen Temperaturen gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {2\ WO_{3}+W\rightarrow 3\ WO_{2}} }$

Einkristalle des Oxides lassen sich durch eine CVT-Methode (Chemical Vapor Transport) herstellen. Hierfür wird zunächst Wolfram(VI)-oxid mit elementarem Wolfram unter Zugabe einiger mg Iod in einer abgeschmolzenen und evakuierten Ampulle bei 1100 °C zum polykristallinen Oxid umgesetzt. Das gold-braune Oxid wird dann mit etwa 1 % Iod in eine neue Ampulle eingeschmolzen und diese in einen 2-Zonen-Ofen eingebracht, sodass je die Hälfte der Ampulle in einer der Zonen liegt. Während die eine Hälfte der Ampulle auf 1000 °C aufgeheizt wird, wird die andere bei 960 °C gehalten. Nach 3 Tagen Reaktionszeit (bei anfänglich eingesetzten 0,5 g Oxid) lässt man die Ampulle abkühlen und erhält nach dem Öffnen etwa 2 mm große goldene Einkristalle der Zielverbindung.[3]

${\displaystyle \mathrm {WO_{2}+\ I_{2}\rightleftharpoons WO_{2}I_{2(g)}} }$

Eigenschaften

Wolfram(IV)-oxid ist je nach Verteilungsgrad eine braune (Pulver) bis bronzefarbene (Einkristalle)[1] diamagnetische und metallisch leitende Verbindung. Sie besitzt eine monokline Kristallstruktur ähnlich der von Rutil.[4]

Verwendung

Wolframoxide wie Wolfram(IV)-oxid sind Bestandteil von Katalysatoren für die Petrochemie und für die selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden mit NH₃ in Verbrennungsabgasen von Kraftwerken. Sie werden weiterhin in Gläsern, Glasuren und Keramiken eingesetzt.

Weblinks

• Patentanmeldung DE102007011865A1: Verfahren zur Herstellung von Wolframoxidschichten und Verwendung. Angemeldet am 8. März 2007, veröffentlicht am 18. September 2008, Anmelder: Verein zur Förderung von Innovationen durch Forschung, Entwicklung und Technologietransfer e.V., Erfinder: Andreas Amrell et al.‌

Einzelnachweise

1. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1564.
2. Eintrag zu Wolfram(IV)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. Februar 2017. (JavaScript erforderlich)
3. D. B. Rogers et al.: Single crystals of transition-metal dioxides - C. Tungsten dioxide and β-rhenium dioxide. In: F. A. Cotton (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 13. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1972, ISBN  07-013208-9 (defekt), S. 135–145 (englisch). 
4. Wells, A.F. (1984), Structural Inorganic Chemistry (5th ed.), Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-855370-6