Elemento químico · metal de transición
Wolframio
Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales. Usado en filamentos y herramientas.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 74
- Peso atómico
- 183.84
- Grupo
- 6
- Periodo
- 6
- Estado
- sólido
- Bloque
- D
- Valencia
- +6
- Tipo
- metal de transición
Qué es el wolframio
El wolframio, también conocido como tungsteno, es un metal de transición famoso por su extraordinaria dureza y su altísimo punto de fusión, el más alto entre todos los metales. Este elemento es esencial en diversas industrias debido a su resistencia al calor, lo que lo hace ideal para aplicaciones en las que otros metales fallarían. Su importancia abarca desde la fabricación de filamentos hasta su uso en herramientas de corte.
Para qué sirve el wolframio
Filamentos eléctricos
El wolframio se utiliza ampliamente en la fabricación de filamentos para bombillas incandescentes debido a su capacidad para soportar altas temperaturas sin fundirse, proporcionando una luz brillante y duradera.
Herramientas de corte
Gracias a su dureza, el wolframio se emplea en la fabricación de herramientas de corte y perforación, como brocas y sierras, que requieren una resistencia excepcional al desgaste.
Industria militar
En el ámbito militar, el wolframio se utiliza para fabricar proyectiles y blindajes debido a su densidad y capacidad para penetrar materiales duros.
Electrodos de soldadura
El wolframio se utiliza en soldadura TIG (Tungsten Inert Gas) como material para electrodos, debido a su alta resistencia al calor y excelente conductividad eléctrica.
Datos del wolframio
- Número atómico (Z)
- 74
- Masa atómica
- 183,84 u
- Punto de fusión
- 3422 °C
- Punto de ebullición
- 5555 °C
- Densidad
- 19,25 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 2,36
- Radio atómico
- 139 pm
- Energía de 1ª ionización
- 770 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 78,6 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 7,5
- Estructura cristalina
- cúbica centrada en el cuerpo (BCC)
- Color / aspecto
- gris-plateado brillante con tinte muy ligeramente azulado
- Origen del nombre
- del sueco «tung sten» (piedra pesada); el símbolo W viene de «wolfram» (alemán/sueco para «espuma de lobo»)
- Descubrimiento
- 1783 · Juan José y Fausto Elhuyar (hermanos españoles) (España)
Propiedades del wolframio
Propiedades físicas
El wolframio es un metal de color gris plateado, extremadamente denso, con una densidad de aproximadamente 19.3 g/cm³. Su punto de fusión es notablemente alto, alrededor de 3422 °C, y su punto de ebullición alcanza los 5555 °C. Es un excelente conductor de electricidad y calor, lo que lo hace ideal para aplicaciones eléctricas y térmicas.
Propiedades químicas
Químicamente, el wolframio es bastante inerte. No reacciona fácilmente con oxígeno ni agua a temperatura ambiente, pero puede combinarse con halógenos y formar óxidos a altas temperaturas. Sus estados de oxidación más comunes son +6, +5, +4 y +2. No es considerado peligroso en su forma elemental.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del wolframio es:
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
El wolframio distribuye sus 74 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del wolframio
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| +2 | WCl₂ | raro |
| +4 | WO₂, WS₂ (lubricante seco) | secundario |
| +5 | WCl₅ | raro |
| +6 | WO₃, WCl₆, WF₆, WO₄²⁻ (wolframato), W(CO)₆ | principal |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del wolframio está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del wolframio
El wolframio fue identificado por primera vez en 1781 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele, quien descubrió un nuevo ácido, el ácido túngstico, a partir de un mineral llamado wolframita. Sin embargo, fue en 1783 cuando los hermanos españoles Juan José y Fausto Elhuyar lograron aislar el elemento en su forma metálica a partir de la wolframita. El nombre 'wolframio' proviene del mineral wolframita, mientras que 'tungsteno' se deriva del sueco 'tung sten', que significa 'piedra pesada'.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| WO3 | Trióxido de wolframio | Utilizado en la producción de wolframio metálico y como pigmento amarillo. |
| WC | Carburo de wolframio | Conocido por su extrema dureza, se usa en herramientas de corte y perforación. |
| WF6 | Hexafluoruro de wolframio | Utilizado en la industria de semiconductores para deposición química de vapor. |
Dónde se encuentra el wolframio
El wolframio se encuentra principalmente en la corteza terrestre en forma de minerales como la wolframita y la scheelita. Estos minerales se extraen en minas, siendo China el principal productor mundial. No se encuentra en estado libre en la naturaleza, y su extracción requiere procesos complejos de refinado para obtener el metal puro.
Isótopos del wolframio
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| W-180 | 179,94671 u | 0,12 % | 1,8 × 10¹⁸ años |
| W-182 | 181,94820 u | 26,50 % | estable |
| W-183 | 182,95022 u | 14,31 % | estable |
| W-184 | 183,95093 u | 30,64 % | estable |
| W-186 | 185,95436 u | 28,43 % | estable |
Curiosidades sobre el wolframio
-
El wolframio es tan denso que una pieza del tamaño de una pelota de golf pesaría tanto como una bola de bolos de tamaño similar.
-
Durante la Segunda Guerra Mundial, el wolframio fue un recurso estratégico debido a su uso en armamento, lo que llevó a disputas internacionales por su control.
-
El wolframio es biocompatible, lo que significa que no es rechazado por el cuerpo humano, permitiendo su uso en implantes médicos.
El wolframio en la tabla periódica
- Tipo: metal de transición.
- Grupo: grupo 6 (metales de transición).
- Periodo: 6.
- Bloque: D (el último electrón se aloja en un orbital de tipo d).
- Valencia principal: +6.
Compara con el resto de metales de transición o con los elementos del periodo 6.