Por John Brennan
Atualizado em 24 de março de 2022
O tungstênio (número atômico 74) é um metal denso e cinza conhecido por seu ponto de fusão excepcionalmente alto e excelentes propriedades mecânicas. Embora o seu papel mais conhecido seja nos filamentos de lâmpadas incandescentes, a sua importância industrial decorre em grande parte da produção de carboneto de tungsténio e da sua utilização em ligas de alta temperatura. No centro dessas aplicações está a natureza das ligações que mantêm os átomos de tungstênio unidos.
Configuração Eletrônica
Em seu estado fundamental isolado, um átomo de tungstênio tem a configuração eletrônica [Xe]4f
14
5d
4
6s
2
. No entanto, quando os átomos se agrupam numa rede cristalina, os níveis de energia mudam:a subcamada 5d fica totalmente ocupada (cinco eletrões), enquanto a subcamada 6s contém um único eletrão. Os elétrons 5d são capazes de formar interações direcionais do tipo covalente que são relativamente localizadas entre átomos vizinhos, enquanto os elétrons 6s se deslocam através da rede.
Ligação Metálica
No estado sólido, os elétrons 6s deslocalizados comportam-se como um “mar” de carga móvel que permeia o metal. Este gás de elétrons une os núcleos de tungstênio carregados positivamente, dando ao material sua ligação metálica característica. A sobreposição de muitos orbitais atômicos cria uma faixa densa de níveis de energia que os elétrons podem ocupar, o que explica a alta condutividade elétrica do tungstênio e sua resistência à deformação.
Estrutura Cristalina e Propriedades Físicas
O tungstênio cristaliza em vários alótropos:o mais comum é a fase alfa cúbica de corpo centrado, que é a mais estável termodinamicamente. Também existe uma fase beta de alta temperatura; após o resfriamento, a estrutura beta se transforma em alfa. A ligação metálica, combinada com um empacotamento próximo de átomos, resulta em um metal que é ao mesmo tempo maleável e dúctil – características típicas de metais onde os átomos não estão presos em uma rede rígida como o diamante.
Compostos de tungstênio
Quando o tungstênio reage com elementos não metálicos ou ligantes, forma complexos de coordenação e compostos covalentes. A natureza eletrônica compartilhada dessas ligações contrasta com a ligação metálica no metal elementar. Os estados de oxidação do tungstênio em tais compostos variam de –2 a +6, refletindo a diversidade de sua química. Em temperaturas elevadas, o tungstênio oxida facilmente; é por isso que as lâmpadas incandescentes são preenchidas com gases inertes – para evitar a degradação do filamento.
