Volfram on perioodilise tabeli 74. element ja see on tihe hall metall, millel on väga kõrge sulamistemperatuur. See on kõige paremini tuntud hõõgniitide sees olevates hõõgniitides, kuid kõige rohkem kasutatakse seda volframkarbiidi tootmisel, aga ka mitmete muude rakenduste puhul. Sidemed, mis hoiavad aatomeid koos elementaarsel kujul, on metallilise sideme näide.
Elektronide seadistamine
Elektronid aatomite ümber hõivavad ruumi piirkondi, mida nimetatakse orbitaalideks; elektronide paigutust aatomi erinevates orbitaalides nimetatakse elektronide konfiguratsiooniks. Vaba volframi aatomitel nende põhiseisundis - madalaima energiakonfiguratsiooniga - on täielikult täidetud 4f alamkest, neli elektroni 5d alamkarbis ja kaks elektroni 6s alamkestas. Seda elektronide konfiguratsiooni saab lühendada järgmiselt: 5d4 6s2. Kristallis on põhiseisundi konfiguratsioonis tegelikult 5d alamkarbis viis elektroni ja 6s alamkarbis ainult üks elektron. 5d orbitaalid võivad osaleda tugevates kovalentset tüüpi sidemetes, kus elektronid on aatomite vahel jagatud, kuid elektronid jäävad lokaliseeritud - piirduvad aatomi, kuhu nad kuuluvad, või naaberpiirkondade vaheliste piirkondadega aatomid.
Metalliline liimimine
S-elektronid seevastu muutuvad palju delokaliseerunumaks, kuni selleni, et võite mõelda neist kui elektronide merest, mis on levinud kogu metalli ulatuses. Need elektronid ei piirdu ühe volframiaatomiga, vaid on paljude nende vahel ühised. Selles mõttes on volframmetalli plokk natuke nagu väga suur molekul; paljude volfram aatomite orbitaalide kombinatsioon loob elektronide hõivamiseks palju tihedalt asetsevaid energiatasemeid. Seda sidumisvormi nimetatakse metalliliseks sidumiseks.
Struktuur
Metalliline sidumine aitab selgitada selliste metallide omadusi nagu volfram. Metalli aatomid ei ole jäiga raamistikus piiratud nagu teemantkristalli aatomid, seega on puhas volfram nagu muud metallid tempermalmist ja plastilised. Delokaliseeritud elektronid aitavad kõiki volframi aatomeid koos hoida. Volframi leidub mitmes erinevas struktuuris: alfa-, beeta- ja gamm volfram. Alfa on neist kõige stabiilsem ja kuumutamisel muundub beeta-struktuur alfa-struktuuriks.
Volframühendid
Volfram võib moodustada mitmesuguste mittemetalsete elementide ja ligandidega ühendeid ja koordinatsioonikomplekse. Nendes ühendites olevad sidemed on kovalentsed, mis tähendab, et elektronid on aatomite vahel ühised. Selle oksüdatsiooniaste - laeng, mis tal oleks, kui kõik tema moodustunud sidemed oleksid täielikult ioonsed - võib nende ühendite puhul olla vahemikus -2 kuni +6. See on kõrgel temperatuuril kergesti oksüdeeruv, mistõttu hõõglambid täidetakse alati inertse gaasiga, vastasel juhul reageeriks volframniit õhuga.