Волфрам је 74. елемент периодног система и густи је сиви метал са врло високом тачком топљења. Најпознатији је по својој употреби у филаментима у жаруљама са жарном нити, али његова највећа употреба је у производњи волфрамових карбида, као и бројних других примена. Везе које атоме држе заједно у елементарном облику пример су металне везе.
Електронска конфигурација
Електрони око атома заузимају просторе свемира који се називају орбитале; распоред електрона у различитим орбиталама атома назива се електронска конфигурација. Слободни атоми волфрама у основном стању - конфигурација са најнижом енергијом - имају потпуно напуњену 4ф поткољку, четири електрона у 5д подљусци и два електрона у 6с подљусци. Ова електронска конфигурација може се скратити на следећи начин: 5д4 6с2. У кристалу, међутим, конфигурација основног стања заправо садржи пет електрона у 5д подљусци и само један електрон у 6с подљусци. 5д орбитале могу учествовати у јаким везама ковалентног типа, где се електрони деле између атома, али електрони остају локализовани - ограничени на атом којем припадају или на регионе између суседних атома.
Метално лепљење
Супротно томе, с-електрони постају много делокализованији, до те мере да о њима можете размишљати као о мору електрона раширених по целом металу. Ови електрони нису ограничени ни на један атом волфрама, већ их многи деле. У том смислу, блок метала волфрама помало наликује врло великом молекулу; комбинација орбитала многих атома волфрама ствара мноштво уско распоређених нивоа енергије доступних електронима да заузму. Овај облик везивања назива се метално везивање.
Структура
Металне везе помажу у објашњавању својстава метала попут волфрама. Атоми метала нису ограничени у крутом оквиру попут атома у дијамантском кристалу, тако да је чисти волфрам, као и други метали, кован и жилав. Делокализовани електрони помажу да се сви атоми волфрама држе заједно. Волфрам се налази у неколико различитих структура: алфа, бета и гама волфрам. Алфа је најстабилнија од њих, а када се загреје, бета структура се претвара у алфа структуру.
Једињења волфрама
Волфрам може да формира једињења и координационе комплексе са различитим неметалним елементима и лигандима. Везе у овим једињењима су ковалентне, што значи да се електрони деле између атома. Његово оксидационо стање - наелектрисање које би имало да су све везе које су створиле биле потпуно јонске - у овим једињењима може да се креће од -2 до +6. Лако се оксидира на високим температурама, због чега су сијалице са жарном нити увек напуњене инертним гасом, иначе би волфрамова нит реаговала са ваздухом.