Wolframio



Tantalio - Wolframio - Renio
Mo
W
Sg

Tabla completa
General
Nombre, símbolo, número Wolframio (tungsteno), W, 74
Serie química Metal de transición
Grupo, periodo, bloque 6, 6 , d
Densidad, dureza Mohs 19250 kg/m3, 7,5
Apariencia Blanco grisáceo, brilloso
Propiedades atómicas
Masa atómica 183,84 u
Radio medio 135 pm
Radio atómico calculado 193 pm
Radio covalente 146 pm
Radio de Van der Waals Sin datos
Configuración electrónica [Xe]4f14 5d4 6s2
Estados de oxidación (óxido) 6, 5, 4, 3, 2 (levemente ácido)
Estructura cristalina Cúbica centrada en el cuerpo
Propiedades físicas
Estado de la materia Sólido
Punto de fusión 3683 K (3410°C)
Punto de ebullición 6203 K (5930°C)
Entalpía de vaporización 824 kJ/mol
Entalpía de fusión 35,4 kJ/mol
Presión de vapor 4,27 Pa a 3680 K
Velocidad del sonido 5174 m/s a 293,15 K
Información diversa
Electronegatividad 2,36 (Pauling)
Calor específico 130 J/(kg·K)
Conductividad eléctrica 18,9 × 106 m-1·Ω-1
Conductividad térmica 174 W/(m·K)
1er potencial de ionización 770 kJ/mol
2° potencial de ionización 1700 kJ/mol
Isótopos más estables
iso. AN Periodo de semidesintegración MD ED MeV PD
180W 0,12% 1,8 × 1018 a α 2,516 176Hf
181W sintético 121,1 d ε 0,118 181Ta
182W 26,50% W es estable con 108 neutrones
183W 14,31% W es estable con 109 neutrones
184W 30,64% W es estable con 110 neutrones
185W sintético 75,1 d β 0,433 185Re
186W 28,43% W es estable con 112 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El wolframio o volframio (también llamado tungsteno en el mundo anglosajón) es un elemento químico de número atómico 74 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es W.

Metal escaso en la corteza terrestre, se encuentra en forma de óxido y de sales en ciertos minerales. De color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos. Se usa en los filamentos de las lámparas incandescentes, en electrodos no consumibles de soldaduras, en resistencias eléctricas y, aleado con el acero, en la fabricación de aceros especiales.

Su variedad de carburo de Tungsteno sinterizado se emplea para fabricar herramientas de corte.Esta variedad absorbe más del 60% de la demanda mundial de Wolframio.

El Wolframio es un material estratégico y ha estado en la lista de productos más codiciados desde la segunda guerra mundial. Por ejemplo el gobierno de Estados Unidos mantiene unas reservas nacionales de 6 meses junto a otros productos considerados de primera necesidad para su supervivencia

Este metal es fundamental para entender las sociedades modernas. Sin él no se podrían producir de una forma económica todas las máquinas que nos rodean y las cosas que se pueden producir con ellas. Tan importante como desconocido.

Sus características principales son:

Conocimientos adicionales recomendados

Tabla de contenidos

Historia

En 1779, Peter Woulfe, estudiando una muestra del mineral wolframita, (Mn, Fe)WO4, predijo que debía de contener un nuevo elemento.

En 1781, Carl Wilhelm Scheele y Torbern Bergman sugieren que se puede encontrar un nuevo elemento reduciendo un ácido (denominado "ácido túngstico") obtenido a partir del mineral scheelita, CaWO4.

En 1783, en España, los hermanos Juan José y Fausto Elhúyar y Zubice encuentran un ácido a partir de la wolframita idéntico al ácido túngstico. Juan José trajo el mineral consigo de su periplo por las minas y universidades europeas. En Upsala tomó clases con Bergman el cual le habló de sus intuiciones respecto del tungsten. Consiguieron aislar el nuevo elemento mediante una reducción con carbón vegetal, en el laboratorio de la Sociedad Vascongada, en Vergara. Publican Análisis químico del volfram y examen de un nuevo metal que entra en su composición describiendo este descubrimiento.

En 1820 el químico sueco Berzelius obtiene volframio mediante reducción con hidrógeno. El método, empleado todavía actualmente comienza a abrir las posibilidades de uso de este metal tan extraordinario.

Pero su desarrollo es lento.

La necesidad constante de nuevos materiales para alimentar las guerras del siglo XIX hace que los aceristas austríacos e ingleses empiecen a investigar las propiedades del tungsteno como elemento de aleación.

En la Universidad de Viena se experimenta con aleaciones a base de tungsteno.

La palabra tungsten procede del sueco; tung se traduce como "pesado" y sten, "piedra", es decir, "piedra pesada". El vocablo se debe al mineralogista sueco Alex Fredrik Cronsted, descubridor del níquel, el cual incluyó una descripción de este mineral desconocido en su libro "Ensayos de Mineralogía" de 1758. En la versión inglesa, best seller académico de la época,se mantuvo la palabra tungsten,lo que explica su popularidad en el mundo anglosajón.

La palabra volframio procede de las alemanas wolf y rahm, pudiendo significar "poco valor". También se traduce como "Baba de Lobo" en referencia a las supersticiones de los mineros medievales sajones que creían que el diablo se aparecía en forma de lobo y habitaba las profundidades de las minas corroyendo la casiterita con sus fauces babeantes. Este metal aparecía mezclado con el ácido de otro desconocido -volframio- que actuaba corroyéndolo.

Usos

Se suele emplear en los filamentos de las lámparas incandescentes, en los alambres de los hornos eléctricos, en las puntas de los bolígrafos, en la producción de aleaciones de acero duras y resistentes.

 

Para la soldadura TIG (Tungsten Inert Gas): consiste en usarlo de electrodo no fusible, que no se funde, para hacer de arco eléctrico entre la pieza y la máquina ya que soporta 3410º Celsius cuando es puro (se usa para soldar aluminio o magnesio, en corriente alterna). En este caso, el electrodo lleva un distintivo de color verde. Asimismo, si se alea con Torio (al 2%), soporta los 4000º, y su uso engloba la soldadura con aceros inoxidables, cobre, titanio... en corriente continua en cuyo caso la cinta pintada es de color rojo. También se dan aleaciones con otros elementos químicos, como el Circonio, Lantano, etc. .

Otros usos, son por ejemplo: fabricación de bujías de encendido, contactos eléctricos, herramientas de corte o placas en tubos de rayos X.

En la Segunda Guerra Mundial se usó para blindar la punta de los proyectiles anti-tanque.

También se usa para la fabricación de dardos, concretamente en los barriles de los dardos, en aleación con níquel, y en una proporción desde el 80% al 97%.

Abundancia y obtención

Hay volframio sobre todo en Bolivia, Estados Unidos (en California y Colorado), China, Portugal, Rusia y Corea del Sur. Sin embargo, el 75% del wolframio procede de China (2002). También se encuentra en España en la Comunidad Autónoma de Galicia, especialmente en el pueblo Ponteceso (La Coruña) y también en Extremadura, especialmente en algunos pueblos de Badajoz y en Tornavacas (Cáceres), donde tuvo gran relevancia por la demanda que en la Segunda Guerra Mundial exigia.

Para extraer el elemento de su mina, se funde ésta con carbonato de sodio obteniéndose volframato de sodio, Na2WO4. El volframato de sodio soluble se extrae después con agua caliente y se trata con ácido clorhídrico para conseguir ácido volfrámico, H2WO4. Este último compuesto, una vez lavado y secado, forma el óxido WO3, que se reduce con hidrógeno en un horno eléctrico. El fino polvo obtenido se recalienta en moldes en una atmósfera de hidrógeno, y se prensa en forma de barras que se enrollan y martillean a alta temperatura para hacerlas compactas y dúctiles.

Compuestos

Puede presentar estados de oxidación desde -II a +IV, pero los más comunes son los elevados. La flexibilidad en el estado de oxidación da lugar a una serie de compuestos de valencia mixta. Sus compuestos más característicos son:

  • Óxidos de volframio, y, a partir de ellos se consigue:
  • Volframatos simples
  • Iso y heteropoliácidos y sus sales, polioxometalatos de una gran riqueza y variedad estructural
  • sulfuros y halogenuros


Enlaces externos

  • ATSDR en Español - ToxFAQs™: Tungsteno Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio público)
  • ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Tungsteno Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio público)
 
Este articulo se basa en el articulo Wolframio publicado en la enciclopedia libre de Wikipedia. El contenido está disponible bajo los términos de la Licencia de GNU Free Documentation License. Véase también en Wikipedia para obtener una lista de autores.
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