Origen y usos
El tungsteno se utiliza en varios aspectos de nuestra vida. Por ejemplo, no sólo se utiliza en los viajes espaciales, debido a su alto punto de fusión y resistencia, sino que también se utiliza en cosas tan comunes como las bombillas, por las mismas razones. Uno de los usos más comunes es cuando el tungsteno se mezcla con el carbono, formando el carburo de tungsteno. El carburo de tungsteno se utiliza para cosas como las brocas. Debido a su dureza, una broca de carburo de tungsteno es ideal, y más barata que una broca de diamante, que sería uno de los únicos tipos de brocas más duras que una broca de carburo de tungsteno.
Aunque es posible que escuche el término Tungsteno por sí solo muy a menudo, es importante entender que el tungsteno no se puede encontrar por sí solo. El tungsteno siempre se encuentra combinado con otros elementos, como el carbono o el hierro. De hecho, las fuentes de donde se extrae comúnmente el tungsteno prestan su nombre a la identificación del tungsteno.
Uno de los minerales de donde se extrae comúnmente el tungsteno se llama Wolframita. Este término se utiliza con frecuencia en algunos países europeos e incluso presta su nombre al símbolo químico del tungsteno, la W.
El «tungsteno» en sí mismo deriva su nombre de una palabra sueca utilizada para describir el mineral que ahora se conoce como scheelita, que es un mineral del que se extrae el tungsteno. La scheelita solía denominarse «tung», que significa «pesado», y «sten», que significa piedra. El wolframio era una «piedra pesada». Esto podría ser, como se ha mencionado antes, debido a la alta densidad del tungsteno.
Atomos de tungsteno
Como todo en nuestro mundo, el tungsteno está formado por millones de partículas microscópicas conocidas como átomos. Los átomos sólo pueden verse con instrumentos especializados y no pueden verse a simple vista.
Los átomos, que derivan su nombre de la palabra griega «atomos» (traducida libremente como «indivisible»), están formados por neutrones, electrones y protones. Cada elemento está formado por átomos, y la composición atómica (el número de electrones, protones y neutrones de cada elemento determina la capacidad de los elementos para formar un compuesto con cualquier otro elemento). Cada átomo contiene todas las propiedades de su elemento.
La masa atómica del wolframio es 183. La masa atómica se obtiene calculando el número medio de neutrones más los protones del isótopo de wolframio. Hay cinco isótopos estables diferentes del wolframio que contienen 108, 110, 106, 109 y 112 neutrones. La media de estos isótopos es 109. Sumando el número de protones (74) se obtiene el número atómico del tungsteno, que es 183.
El tungsteno contiene exactamente 74 protones en su composición nuclear. Este número de protones es exclusivo del wolframio, ya que ningún otro elemento comparte esta cantidad de protones. Por esta razón, el tungsteno tiene un número atómico o número de protones de 74. Un átomo tiene la misma cantidad de electrones que de protones. Los 74 electrones del átomo de wolframio giran alrededor del núcleo denso del átomo, que está compuesto por protones y neutrones. El papel del electrón en el átomo es equilibrar la carga positiva del protón. Este equilibrio de electrones y protones hace que el átomo sea eléctricamente neutro.
Como se ha descrito anteriormente, cada átomo de tungsteno está compuesto por 74 protones y 74 electrones en su composición química. Los protones del átomo se encuentran en el núcleo del átomo. Los electrones del átomo se encuentran en 6 capas diferentes que rodean el núcleo. La capa exterior contiene sólo 2 electrones. La siguiente capa contiene 12 electrones. La siguiente o cuarta capa desde el núcleo contiene un total de 32 electrones. La tercera capa contiene 18 electrones. La segunda capa desde el núcleo contiene 8 electrones. La capa más interna contiene 2 electrones. La composición de la capa exterior del átomo de tungsteno es lo que permite que el átomo de tungsteno forme muchos de sus compuestos.
Propiedades químicas del tungsteno – temperaturas y formación de aleaciones
El tungsteno es un metal muy denso, y sigue estando entre los más fuertes de todos los metales, también puede ser bastante frágil. De hecho, es posible cortar una pieza de tungsteno con algo tan común como una sierra para metales. Esto se debe a las sorprendentes cualidades que posee el tungsteno.
Con la excepción del carbono, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto de todos los elementos. Fundir significa cuando el elemento comienza a convertirse en líquido. Como ejemplo para entender su punto de fusión, cuando metales como el Hierro están en su punto de ebullición, el Tungsteno apenas comienza a fundirse. Esto ocurre a 6.152 grados Fahrenheit, o 3.410 grados Celsius. El punto de fusión del tungsteno no llega hasta los 10.220 grados Fahrenheit o 5.660 grados Celsius. Incluso a estas temperaturas extremadamente altas, el tungsteno mantiene su resistencia e incluso no se expande tanto como otros metales cuando se enfrentan a temperaturas tan altas.
Estas características hacen que el tungsteno pueda formar fácilmente aleaciones extremadamente fuertes con otros elementos, como el hierro. La formación de aleaciones con otros elementos también ayuda a evitar que se rompa tan fácilmente.