Il tungsteno è il 74° elemento chimico della tavola periodica e il metallo più pesante. Si trova naturalmente nel terreno, in due tipi di minerali chiamati Scheelite e Wolframite, in una proporzione di 1,38 ppm. Le sue proprietà uniche rendono questo metalloide molto utile nel settore tecnologico. Allora conosci tutti i dettagli di questo metallo.
Cos’è il tungsteno?
È un elemento naturale, dall’aspetto molto duro e denso, bianco grigiastro e lucente. Ha il punto di fusione più alto tra gli elementi di transizione, con una temperatura di 3422º C per passare da solido a liquido. Inoltre, attraverso processi chimici, può essere trasformato in sale solubile, polvere e ossido di tungsteno.
Simbolo del tungsteno
W Il suo nome si riferisce alle caratteristiche più notevoli del metalloide. Deriva dalla parola svedese tungsten che si traduce in tung, che significa pietra pesante, e steno stone, che significa pietra pesante. I chimici svedesi Tobern Bergman e Carl Wilhelm avevano studiato il tungsteno e avevano scoperto un nuovo elemento, sebbene non riuscissero a separarlo, lo chiamarono tungsteno.
D’altronde Wolfram deriva dalla lingua tedesca e il suo significato ha poco valore. Quest’ultimo nome gli fu dato dallo spagnolo Juan José Elhuyar, quando riuscì a isolare l’elemento allo stato puro dalla Wolframite. Tuttavia, fino ad oggi il suo nome è stato motivo di controversia sul nome dell’elemento, anche se molti credono che entrambe le forme dovrebbero essere ufficiali. Per ora, Wolfram rappresenta il metalloide.
Caratteristiche del Wolfram
Il tungsteno si caratterizza per la sua versatilità ad essere lavorato allo stato puro o miscelato con altri elementi. Inoltre, ha il coefficiente di dilatazione termica allo stato puro più basso tra tutti i metalli ed è quello con la maggiore resistenza all’attrito. Ha anche altre specifiche di valore e sono descritte di seguito:
- Condizione : solido ed estremamente duro.
- Colore : Il metallo allo stato puro è bianco e grigiastro quando contiene impurità.
- Solubilità : è insolubile in acqua.
- Tossicità : Bassa, diventa tossico per l’uomo solo in grandi quantità, non è stata rilevata una forte contaminazione da tungsteno nell’ambiente.
- Reattività : Reagisce ad alta temperatura con carbonio, zolfo, cloro, iodio e anidride carbonica.
- Struttura : cristallina cubica centrata.
- Composizione : 74 elettroni, 108 neutroni e 74 protoni.
Proprietà chimiche e fisiche del tungsteno
- Numero atomico : 74
- Periodo : 6
- Blocco : D
- Gruppo : 6
- Raggio covalente (Å): 146 pm
- Densità: 19.250 kg/m³
- Punto di ebollizione: 5.555 °C
- Punto di fusione: 3.420°C
- Raggio atomico: 193
- Raggio medio: 135h
- Elettronegatività: 2,36
- Stato di ossidazione: 6, 5, 4, 3, 2
- Potenziale di prima ionizzazione eV: kJ/mol
- Configurazione elettronica: [Xe]4f14 5d4 6s2
- Conduttività termica: 174 W/(Km)
- Conduttività elettrica: 18,9 × 10 6 m -1 ·Ω -1
- Massa atomica (g/mol): 182,84 u
- Elettroni per strato: 2, 8, 18, 32, 12, 2
- Ossido: leggermente acido
- Calore specifico: 130 J/(K.kg)
Origine del tungsteno
I chimici svedesi Carl Wilhelm e Bergman Tobern hanno condotto ricerche sul tungsteno, un minerale precedentemente poco conosciuto. Giungono alla conclusione che esiste un elemento nuovo, ma senza riuscire a identificarlo o separarlo dal minerale nella sua interezza.
Più tardi, nel 1783, il famoso chimico spagnolo Juan José Elhuyar e suo fratello Fasto riuscirono a estrarre il nuovo elemento puro che chiamarono Wolfram o Tungsteno. La scoperta è avvenuta in miniere situate tra la Repubblica Ceca e la Germania. Si trova in natura tra le rocce o in miscele con alcuni minerali.
A cosa serve Wolfram?
Viene utilizzato come materiale per realizzare utensili da taglio duri che richiedono velocità. Da allora, questo elemento crea una composizione forte come le leghe ferrose con ferro o acciaio e carburo di Wolfram. Quest’ultimo sostituisce il diamante nella fabbricazione di matrici e perforatori.
D’altra parte, i cristalli di tungsteno vengono utilizzati come scudo protettivo per prevenire diversi tipi di radiazioni come le emissioni di neutroni e i raggi gamma. Inoltre, viene utilizzato nella produzione dei seguenti strumenti:
- Bacchette per saldatura.
- Catodi per tubi di potenza.
- Obiettivi dei raggi X.
- Targhe per distributori di aerei e automobili.
- Lampade elettriche.
- Equipaggiamento elettronico.
- Strumenti per dentisti.
- Strumenti di metallo.
- Canzoni pazze.
ossido di tungsteno
Il tungsteno produce gli stati di ossidazione degli elementi più stabili tra 2+ e 6+. Occupa il sottogruppo della tavola periodica, con cromo e molibdeno per le sue caratteristiche chimiche molto simili. I quattro ossidi sono molto specifici, più due carburi. D’altra parte, forma composti di carbonite, siliciuro, boruro, solfuro e nitruro.
In sintesi, a causa dell’elevata resistenza alla corrosione, durezza e alto punto di fusione del tungsteno, viene utilizzato nella produzione di una serie di utensili da taglio e strumenti dentali. È anche un ottimo protettore contro le radiazioni, senza produrre alti livelli di tossicità come il piombo.