Tungstênio - Elemento 74

TUNGSTÊNIO: elemento 74

Nome em outras línguas	Croata	Volfram
	Dinamarquês	wolfram
	Holandês	wolfraam
	Finlandês	volframi
	Francês	tungstène
	Alemão	Wolfram
	Italiano	wolframio tungsteno
	Norueguês	wolfram
	Português	tungsténio
	Espanhol	wolframio
	Sueco	volfram

Disponibilidade
Produção
Propriedades
Compostos/reações
Aplicações
Isótopos
Espectro de emissão e absorção

Símbolo: W

Número atômico: 74

Peso atômico: 183,84

Elétrons: [Xe]6s²4f¹⁴5d⁴

História:
Do sueco tung e sten (pedra pesada).

No século 17, mineiros na Saxônia (uma região da Alemanha) observaram que um certo tipo de pedra prejudicava a redução da cassiterita (um mineral do estanho). Deram a essa pedra um apelido em Alemão (wolfert ou wolfrahm). Por isso o metal é também chamado de volfrâmio e o símbolo é W.

Axel Fredrik Cronstedt, químico sueco, observou em 1758 a existência de um mineral anormalmente pesado, que ele chamou de tung-sten (pedra pesada em sueco).

Peter Woulfe, em 1779, concluiu que um novo elemento deveria existir em um mineral atualmente conhecido por volframita.

Em 1781, Scheele verificou que um novo ácido poderia ser feito a partir do mineral atualmente chamado de scheelita.

Em 1783, os irmãos Elhuyar prepararam um ácido a partir da volframita, que era idêntico ao obtido por Scheele (ácido túngstico). No mesmo ano, conseguiram o tungstênio pela redução do óxido com carvão vegetal.

Disponibilidade:

O elemento não é abundante. A concentração na crosta terrestre é cerca de 0,00013%.

Ocorre em minerais como volframita (tungstato de ferro e manganês, (Fe,Mn)WO₄), scheelita (tungstato de cálcio, CaWO₄), ferberita (tungstato ferroso e manganoso), huebnerita (tungstato de manganês).

Os minerais são normalmente achados em locais de origem magmática ou hidrotérmica. Volframita e scheelita são freqüentemente encontrados em veios resultantes da penetração de magma em fendas da crosta terrestre. Boa parte dos depósitos estão em cadeias de montanhas como os Alpes, Himalaia e cinturão do Pacífico. Os minerais de processamento comercialmente viável produzem WO₃ na proporção de 0,3 a 1%.

A mineração é geralmente subterrânea. São poucas as minas superficiais.

Produção:

Os minerais são quebrados e moídos. A concentração é feita por métodos gravitacionais combinados com outros como separação magnética. O óxido é obtido por meios químicos.

Comercialmente, o metal é obtido pela redução do óxido com hidrogênio ou carbono.

Volframita concentrada pode ser processada com carvão para produzir ferro-tungstênio (FeW), que é usado como agente de liga na produção de aços. Scheelita concentrada pode ser adicionada diretamente ao aço fundido.

Estima-se que cerca de 30% da produção é reciclada, a maior parte a partir de ferramentas industriais e aços. É insignificante o reaproveitamento a partir de lâmpadas, eletrodos e similares.

Propriedades:
No estado puro, tem uma coloração cinza aço.

Tungstênio de elevada pureza pode ser cortado com serra, forjado, trefilado. O metal impuro é quebradiço e difícil de trabalhar.

É o metal de mais alto ponto de fusão e o de maior resistência em temperaturas acima de 1650°C. A temperatura de ebulição está perto da temperatura da superfície solar.

Sofre oxidação no ar em altas temperaturas. A resistência à corrosão é muito boa. É apenas levemente atacado pela maioria dos ácidos minerais.

A expansão térmica é similar à dos vidros de borossilicato (sais oxigenados com boro e silício, usados em vidros resistentes a variações de temperatura), o que o faz ideal para uniões seladas vidro-metal. Os vidros mencionados são popularmente chamados de pírex.

Tungstênio e seus compostos são geralmente de baixa toxidade.

Grandeza	Valor	Unidade
Massa específica do sólido	19250	kg/m³
Ponto de fusão	3422	°C
Calor de fusão	35,4	kJ/mol
Ponto de ebulição	5555	°C
Calor de vaporização	824	kJ/mol
Temperatura crítica	s/ dado	°C
Eletronegatividade	2,36	Pauling
Estados de oxidação	+6+5+4 +3+2 0
Resistividade elétrica	5	10^-8 W m
Condutividade térmica	174	W/(m°C)
Calor específico	132	J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica	0,45	10^-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson	0,28
Módulo de elasticidade	411	GPa
Estrutura cristalina	cúbica de corpo centrado

Compostos e/ou reações:
Reação com oxigênio: W + 3F₂ ® WF₆

Reação com água: não ocorre em condições usuais.

Reação com halogênios:
W + 3F₂ ® WF₆
As reações com cloro e bromo ocorrem acima de 260°C.
W + 3Cl₂ ® WCl₆
2W + 5Cl₂ ® 2WCl₅
W + 3Br₂ ® WBr₆

Aparentemente, não reage com iodo.

Reação com ácido: é resistente à maioria.

Reação com base: não ocorre.

Aplicações:
Amplamente empregado em filamentos de lâmpadas e válvulas eletrônicas. Em elementos de aquecimento para fornos elétricos. Contatos elétricos de alta robustez.

Aços rápidos e várias outras ligas de aço contêm tungstênio. E muitas outras aplicações aeroespaciais e de alta temperatura.

Carboneto de tungstênio (WC) é um material quase tão duro quanto diamante e usado em ferramentas para cortar metais e em brocas de perfuração. É uma das aplicações mais importantes do metal.

Tungstatos de cálcio e de magnésio são usados em lâmpadas fluorescentes.

Dissulfeto de tungstênio é um lubrificante seco, estável a 500°C. Sais e outros compostos de tungstênio são usados na indústria química, em tintas, etc.

Isótopos:

Simb	% natural	Massa	Meia vida	Decaimento
¹⁷⁸W	0	177,9459	21,6 d	CE p/ ¹⁷⁸Ta
¹⁷⁹W	0	178,9471	38 m	CE p/ ¹⁷⁹Ta
¹⁸⁰W	0,12	179,9467	Estável
¹⁸¹W	0	180,9482	121,2 d	CE p/ ¹⁸¹Ta
¹⁸²W	26,50	181,9482	Estável
¹⁸³W	14,31	182,9502	Estável
¹⁸⁴W	30,64	183,9509	Estável
¹⁸⁵W	0	184,9534	74,8 d	b- p/ ¹⁸⁵Re
¹⁸⁶W	28,43	185,9544	Estável
¹⁸⁷W	0	186,9572	23,9 h	b- p/ ¹⁸⁷Re
¹⁸⁸W	0	187,9585	69,4 d	b- p/ ¹⁸⁸Re
A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Espectros:

Grupo Tchê Química

Espectro de emissão

Espectro de absorção