Вольфрам є 74-м елементом таблиці Менделєєва і являє собою щільний сірий метал з дуже високою температурою плавлення. Найбільш відомий своїм використанням у нитках розжарювання всередині лампочок розжарювання, але найбільше застосування він має у виробництві карбідів вольфраму, а також у ряді інших застосувань. Зв’язки, що утримують атоми в елементарній формі, є прикладом металевого зв’язку.
Електронна конфігурація
Електрони навколо атомів займають області космосу, які називаються орбіталями; розташування електронів на різних орбіталях атома називається електронною конфігурацією. Вільні атоми вольфраму в основному стані - з найменшою енергетичною конфігурацією - мають повністю заповнену 4f-оболонку, чотири електрони в 5d-оболонці і два електрони в 6s-оболонці. Цю електронну конфігурацію можна скоротити таким чином: 5d4 6s2. Однак у кристалі конфігурація основного стану насправді містить п’ять електронів у 5d-під оболонці і лише один електрон у 6-оболонці. 5d-орбіталі можуть брати участь у сильних зв'язках ковалентного типу, де електрони розподіляються між атомами, але електрони залишаються локалізованими - приурочені до атома, якому вони належать, або до областей між сусідніми атоми.
Металеві склеювання
Навпаки, s-електрони стають набагато більш делокалізованими, і ви можете думати про них як про море електронів, що поширюються по всьому металу. Ці електрони не приурочені до жодного атома вольфраму, а є спільними між багатьма з них. У цьому сенсі блок вольфрамового металу мало схожий на дуже велику молекулу; комбінація орбіталей багатьох атомів вольфраму створює багато енергетичних рівнів, доступних для зайняття електронами. Ця форма склеювання називається металевою.
Структура
Поєднання металів допомагає пояснити властивості таких металів, як вольфрам. Атоми металів не закріплені в жорстких рамках, як атоми в кристалі алмазу, тому чистий вольфрам є, як і інші метали, пластичним і пластичним. Делокалізовані електрони допомагають утримувати всі атоми вольфраму разом. Вольфрам міститься в декількох різних структурах: альфа, бета та гамма-вольфрам. Альфа є найбільш стабільною з них, і при нагріванні бета-структура перетворюється в альфа-структуру.
Вольфрамові сполуки
Вольфрам може утворювати сполуки та координаційні комплекси з різними неметалічними елементами та лігандами. Зв’язки в цих сполуках ковалентні, тобто електрони розподіляються між атомами. Його ступінь окиснення - заряд, який він мав би, якби всі зв’язки, які він утворив, були повністю іонними - у цих сполуках може становити від -2 до +6. Він легко окислюється при високих температурах, тому лампи розжарювання завжди наповнюються інертним газом, інакше вольфрамова нитка реагувала б з повітрям.