O tungstênio é o 74º elemento da tabela periódica e é um metal cinza denso com um ponto de fusão muito alto. É mais conhecido por seu uso em filamentos dentro de lâmpadas incandescentes, mas seu maior uso é na fabricação de carbonetos de tungstênio, bem como em várias outras aplicações. As ligações que mantêm os átomos juntos na forma elementar são um exemplo de ligação metálica.

Configuração de elétrons

Os elétrons em torno dos átomos ocupam regiões do espaço chamadas orbitais; o arranjo de elétrons nos diferentes orbitais de um átomo é chamado de configuração eletrônica. Átomos de tungstênio livres em seu estado fundamental - configuração de energia mais baixa - possuem uma subcamada 4F completamente preenchida, quatro elétrons na subcamada 5d e dois elétrons na subcamada 6s. Essa configuração eletrônica pode ser abreviada da seguinte maneira: 5d4 6s2. No cristal, no entanto, a configuração do estado fundamental apresenta cinco elétrons na subcamada 5d e apenas um elétron na subcamada 6s. Os orbitais 5d podem participar de fortes ligações do tipo covalente, onde elétrons são compartilhados entre átomos, mas os elétrons permanecem localizados - confinados ao átomo ao qual pertencem ou a regiões entre átomos vizinhos.

Ligação Metálica < Os elétrons-s, ao contrário, tornam-se muito mais deslocalizados, a ponto de se poder pensar neles como um mar de elétrons espalhados pelo metal. Esses elétrons não estão confinados a nenhum átomo de tungstênio, mas são compartilhados entre muitos deles. Nesse sentido, o bloco de metal de tungstênio é um pouco como uma molécula muito grande; a combinação de orbitais de muitos átomos de tungstênio cria muitos níveis de energia próximos para os elétrons ocuparem. Esta forma de ligação é chamada ligação metálica.

Estrutura

A ligação metálica ajuda a explicar as propriedades de metais como o tungstênio. Os átomos de metal não são constrangidos em uma estrutura rígida como os átomos de um cristal de diamante, de modo que o tungstênio puro é, como outros metais, maleável e dúctil. Os elétrons deslocalizados ajudam a manter todos os átomos de tungstênio juntos. O tungstênio é encontrado em várias estruturas diferentes: tungstênio alfa, beta e gama. Alfa é o mais estável destes, e quando aquecida, a estrutura beta se converte na estrutura alfa.

Compostos de tungstênio

O tungstênio pode formar compostos e complexos de coordenação com vários elementos não metálicos e ligantes. As ligações nesses compostos são covalentes, o que significa que os elétrons são compartilhados entre os átomos. Seu estado de oxidação - a carga que teria se todas as ligações formadas fossem completamente iônicas - nesses compostos pode variar de -2 a +6. É facilmente oxidado a altas temperaturas, razão pela qual lâmpadas incandescentes são sempre preenchidas com um gás inerte, caso contrário, o filamento de tungstênio reagiria com o ar.