酸化タングステン

詳細: カテゴリ: タングステン知識; 2015年6月16日（火曜）17:06に公開; 参照数: 2651

酸化タングステンは酸化ウォルフラム(wolframoxide)ともいう。酸化数4と6，およびその中間にあたる化合物が多く存在する。

（1）酸化タングステン(Ⅳ).WO2は暗赤褐色の正方晶系結晶で、歪んだルチル構造をとる。融点は1500～1600℃(窒素気流中)、800℃で昇華が始まる。密度は12.1g/cml3、比抵抗は4.2Kで2.0×10-4[hE12E]cm、300Kで2.9×10-3[hE12E]cmの半導体。空気中で室温では安定であるけど、熱すればWO3となり，水素中で強熱して金属タングステンとなる。塩素とは500℃で反応してWCl2O2になる。水に不溶、酸にわずかに溶け、硝酸ではWO3となる。熱濃水酸化カリウム溶液では、水素を入れて、タングステン酸カリウムK2WO4となって溶ける。

（2）酸化タングステン(Ⅵ).WO3三酸化タングステン(tungstentrioxide)ともいうレモン黄色の斜方晶系結晶熱すると橙色になり、融解すると緑色となる歪んだ酸化レニウム構造(AB3型)(→酸化レニウム)をとるWを中心に6個のOを頂点とする正8面体形がOを介してつながった構造で、W-Oは1.86～1.91Å融点は1473℃、沸点は約1840℃空気中で安定であるけど、室温付近で多形を示す水素と反応し、各種の中間的酸化数の酸化物をへてWとなる水に微かに溶け黄色となる塩素と反応し、WCl4OやWCl2O2などの塩化酸化物となるが、臭素、ヨウ素とは反応しない酸に不溶、アルカリ水溶液、アンモニア水に溶けてタングステン酸塩を与える一水和物は100℃で水を失う磁器の着色(黄色うわぐすり)に用いる。

（3）4と6の中間の酸化数をもつもの多くの酸化物W18O49、W2OO58、W5OO148、W4OO119などがあり、濃い青色から紫色を呈する。これらは不定比化合物と考えられたが、マグネリ(Magnéli,A.)らの研究で、多くの定比化合物からなることが明らかとなった(→マグネリ相)。構造的には頂点共有のWO6単位が辺共有へと移る中間にあたると考えられるが、配位数4および7のW原子をもつものもあって複雑である金属伝導性を示すものもあり(例:W18O49,300Kで2.75×10-3[hE12E]cm)、電子の非局在性が論じられている。

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