Trióxido de tungsténio

Trióxido de tungsténio
Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC Tungsten trioxide
Outros nomes Anidrido túngstico
Óxido de tungsténio (VI)
Óxido túngstico
Identificadores
Número CAS 1314-35-8
Número RTECS YO7760000
Propriedades
Fórmula molecular WO3
Massa molar 231.84 g/mol
Aparência pó amarelo
Densidade 7.16 g/cm3
Ponto de fusão

1473 °C

Ponto de ebulição

~1700 °C

Solubilidade em água insolúvel
Estrutura
Estrutura cristalina Monoclínica, mP32, grupo espacial P121/c1, No 14
Geometria de
coordenação 		Octaédrica (WVI)
Trigonal planar (O2– )
Riscos associados
Principais riscos
associados 		Irritante
Ponto de fulgor Não-inflamável
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions Trissulfureto de tungsténio
Outros catiões/cátions Trióxido de crómio
Trióxido de molibdénio
Óxidos de tungsténio relacionados Óxido de tungsténio (III)
Óxido de tungsténio (IV)
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão
Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

Óxido de tungsténio (VI) também conhecido como trióxido de tungsténio ou anidrido túngstico, WO3, é um composto químico contendo oxigénio e o metal de transição tungsténio. É obtido durante a recuperação do tungsténio a partir dos seus minerais.[1] Os minérios de tungsténio são tratados com alcalis para produzir WO3. Reações adicionais com carbono ou gás hidrogénio reduzem o trióxido de tungsténio a metal puro.

2 WO3 + 3 C + calor → 2 W + 3 CO2
WO3 + 3 H2 + calor → W + 3 H2O

O óxido de tungsténio (VI) ocorre naturalmente na forma de hidratos, incluindo minerais: tungstite WO3·H2O, meymacite WO3·2H2O e hidrotungstite (com a mesma composição da meymacite, contudo por vezes escrita como H2WO4). Estes minerais são minerais secundários de tungsténio raros a muito raros.

História

O tungsténio tem uma história rica que remonta até à sua descoberta durante o século XVIII. Peter Woulfe foi o primeiro a reconhecer um novo elemento no mineral volframite. O químico sueco Carl Wilhelm Scheele contribuiu também para a sua descoberta com os seus estudos sobre o mineral scheelite.[1]

Em 1841, um químico chamado Robert Oxland forneceu os primeiros procedimentos para a preparação de trióxido de tungsténio e tungstato de sódio.[2] Foram-lhe concedidas patentes pelo seu trabalho, e é considerado o fundador da química sistemática do tungsténio.[2]

Preparação

O trióxido de tungsténio pode ser preparado de várias formas diferentes. Deixa-se reagir CaWO4, ou scheelite, com ácido clorídrico para produzir ácido túngstico, que se decompõe em WO3 e água a altas temperaturas.[1]

CaWO4 + 2 HCl → CaCl2 + H2WO4
H2WO4 + calor → H2O + WO3

Outra forma comum de sintetizar WO3 é por calcinação do paratungstato de amónio sob condições oxidantes:[2]

(NH4)10[H2W12O42]•4H2O → 12 WO3 + 10 NH3 + 11 H2O

Estrutura

A estrutura cristalina do trióxido de tungsténio depende da temperatura. É tetragonal a temperaturas superiores a 740 °C, ortorrômbica entre os 330 e os 740 °C, monoclínica dos 17 aos 330 °C, e triclínica entre os -50 e os 17 °C. A estrutura mais comum de WO3 é a monoclínica com grupo espacial P21/n.[2]

Usos

O trióxido de tungsténio tem muitas aplicações quotidianas. É frequentemente usado na indústria para fabricar tungstatos para tecidos à prova de fogo[3] e em detectores de gases.[4] Devido à sua intensa cor amarela, WO3 é também usado como pigmento em cerâmica e tintas.[1]

Nos últimos anos, o trióxido de tungsténio tem sido usado na produção de janelas eletrocrómicas ou janelas inteligentes. Estas janelas podem variar as propriedades de transmissão da luz quando lhes é aplicada uma diferença de potencial.[5] Tal permite ao utilizador escurecer as janelas, alterando a quantidade de calor ou luz que as atravessa.

Referências

  1. ↑ a b c d Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of Inorganic Chemical Compounds. [S.l.]: McGraw-Hill. ISBN 0070494398. Consultado em 6 de junho de 2009 
  2. ↑ a b c d Lassner, Erik and Wolf-Dieter Schubert (1999). Tungsten: Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys, and Chemical Compounds. New York: Kluwer Academic. ISBN 0306450534 
  3. ↑ "Tungsten trioxide." The Merck Index Vol 14, 2006.
  4. ↑ David E Williams et al, "Modelling the response of a tungsten oxide semiconductor as a gas sensor for the measurement of ozone", Meas. Sci. Technol. 13 923, doi: 10.1088/0957-0233/13/6/314
  5. ↑ Lee, W. J. (2000). «Effects of surface porosity on tungsten trioxide(WO3) films' electrochromic performance». Journal of Electronic Materials. 29. 183 páginas. doi:10.1007/s11664-000-0139-8  |nome2= sem |sobrenome2= em Authors list (ajuda); |nome3= sem |sobrenome3= em Authors list (ajuda); |nome4= sem |sobrenome4= em Authors list (ajuda); |nome5= sem |sobrenome5= em Authors list (ajuda); |nome6= sem |sobrenome6= em Authors list (ajuda); |nome7= sem |sobrenome7= em Authors list (ajuda)

Ligações externas