Tungsten periyodik tablonun 74. elementidir ve çok yüksek erime noktasına sahip yoğun gri bir metaldir. En iyi akkor ampullerin içindeki filamentlerde kullanımıyla bilinir, ancak en büyük kullanımı tungsten karbürlerin imalatında ve bir dizi başka uygulamadadır. Atomları elemental formda bir arada tutan bağlar metalik bağa bir örnektir.
Elektron düzenlenişi
Atomların etrafındaki elektronlar, uzayın yörünge adı verilen bölgelerini işgal eder; Bir atomun farklı yörüngelerindeki elektronların düzenlenmesine elektron konfigürasyonu denir. Serbest tungsten atomları temel durumlarında -- en düşük enerji konfigürasyonu -- tamamen doldurulmuş bir 4f alt kabuğuna, 5d alt kabuğunda dört elektrona ve 6s alt kabuğunda iki elektrona sahiptir. Bu elektron konfigürasyonu şu şekilde kısaltılabilir: 5d4 6s2. Ancak kristalde, temel durum konfigürasyonu aslında 5d alt kabuğunda beş elektron ve 6s alt kabuğunda sadece bir elektron içerir. 5d orbitalleri, elektronların atomlar arasında paylaşıldığı güçlü kovalent tip bağlara katılabilir, ancak elektronlar lokalize kalır - ait oldukları atomla veya komşu bölgeler arasındaki bölgelerle sınırlıdır. atomlar.
Metalik bağlayıcı
S-elektronları, aksine, onları metal boyunca yayılmış bir elektron denizi olarak düşünebileceğiniz noktaya kadar çok daha fazla yer değiştirir. Bu elektronlar herhangi bir tungsten atomuyla sınırlı değildir, çoğu arasında paylaşılır. Bu anlamda, tungsten metal bloğu biraz çok büyük bir molekül gibidir; Birçok tungsten atomundan gelen orbitallerin kombinasyonu, elektronların işgal edebileceği çok sayıda yakın aralıklı enerji seviyesi yaratır. Bu bağ şekline metalik bağ denir.
yapı
Metalik bağ, tungsten gibi metallerin özelliklerini açıklamaya yardımcı olur. Metal atomları, bir elmas kristalindeki atomlar gibi katı bir çerçeve içinde sınırlandırılmaz, bu nedenle saf tungsten, diğer metaller gibi dövülebilir ve sünektir. Delokalize elektronlar, tüm tungsten atomlarını bir arada tutmaya yardımcı olur. Tungsten birkaç farklı yapıda bulunur: alfa, beta ve gama tungsten. Alfa bunlardan en kararlı olanıdır ve ısıtıldığında beta yapısı alfa yapısına dönüşür.
Tungsten Bileşikleri
Tungsten, çeşitli metalik olmayan elementler ve ligandlarla bileşikler ve koordinasyon kompleksleri oluşturabilir. Bu bileşiklerdeki bağlar kovalenttir, yani elektronlar atomlar arasında paylaşılır. Oksidasyon durumu - oluşturduğu tüm bağlar tamamen iyonik olsaydı sahip olacağı yük - bu bileşiklerde -2 ila +6 arasında değişebilir. Yüksek sıcaklıklarda kolayca oksitlenir, bu nedenle akkor ampuller her zaman inert bir gazla doldurulur, aksi takdirde tungsten filaman hava ile reaksiyona girer.