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El wolframio o volframio , también llamado tungsteno (la IUPAC recomienda utilizar wolframio ) es un elemento químico de número atómico 74 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos . Su símbolo es W .
Metal escaso en la corteza terrestre, se encuentra en forma de óxido y de sales en ciertos minerales. De color gris acerado, muy duro y denso, tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales y el punto de ebullición más alto de todos los elementos conocidos. Se usa en los filamentos de las lámparas incandescentes, en electrodos no consumibles de soldaduras, en resistencias eléctricas y, aleado con el acero, en la fabricación de aceros especiales.
Su variedad de carburo de tungsteno sinterizado se emplea para fabricar herramientas de corte. Esta variedad absorbe más del 60% de la demanda mundial de wolframio.
El wolframio es un material estratégico y ha estado en la lista de productos más codiciados desde la segunda guerra mundial. Por ejemplo el gobierno de Estados Unidos mantiene unas reservas nacionales de 6 meses junto a otros productos considerados de primera necesidad para su supervivencia.
Este metal es fundamental para entender las sociedades modernas. Sin él no se podrían producir de una forma económica todas las máquinas que nos rodean y las cosas que se pueden producir con ellas.
Sus características principales son:
En estado puro se utiliza en la fabricación de filamentos para lámparas eléctricas, resistencias para hornos eléctricos con atmósfera reductoras o neutras, contactos eléctricos para los distribuidores de automóvil , anticátodos para tubos de rayos X y de televisión .
Tiene usos importantes en aleaciones para herramientas de corte a elevada velocidad (W2C), en la fabricación de bujías y en la preparación de barnices (WO3) y mordientes en tintorería, en las puntas de los bolígrafos, en la producción de aleaciones de acero duras y resistentes..
Los wolframatos de calcio y magnesio se utilizan en la fabricación de tubos fluorescentes.
El carburo de wolframio, estable a temperaturas del orden de 500ºC, también se usa como lubricante seco.
Accesorios para
soldadura TIG .
Para la soldadura TIG (Tungsten Inert Gas): consiste en usarlo de electrodo no fusible (que no se funde), para hacer de arco eléctrico entre la pieza y la máquina ya que soporta 3410º Celsius cuando es puro (se usa para soldar aluminio o magnesio, en corriente alterna). En este caso, el electrodo lleva un distintivo de color verde. Asimismo, si se alea con Torio (al 2%), soporta los 4000º, y su uso alcanza la soldadura de aceros inoxidables, cobre, titanio... en corriente continua en cuyo caso la cinta pintada es de color rojo. También se dan aleaciones con otros elementos químicos, como el Circonio , Lantano , etc. .
Desde la Segunda Guerra Mundial se usó para blindar la punta de los proyectiles anti-tanque y en la coraza de los blindados .
También se usa para la fabricación de dardos , concretamente en los barriles de los dardos, en aleación con níquel, y en una proporción desde el 80% al 97%. En los últimos años se ha utilizado para la fabricación de joyas como brazaletes, anillos y relojes con una gran aceptación por quienes lo usan ([intlfash]).
Hay minerales de wolframio sobre todo en China , Bolivia , Portugal , Rusia , Corea del Sur , Perú y Estados Unidos (en California y Colorado ). El 75% del wolframio procede de China (2002). En España se encuentran minerales de wolframio en León (Bierzo Occidental), Galicia, especialmente en Ponteceso (La Coruña), en Extremadura , especialmente en algunas localidades de Badajoz y en Tornavacas y Acebo (Cáceres) , donde tuvo gran relevancia por la demanda generada durante la Segunda Guerra Mundial.
Este elemento ocupa el puesto 57º en la clasificación de elementos más abundantes de la corteza terrestre.
Distribución de los elementos en la corteza terrestre
No se encuentra nunca libre en la naturaleza, sino en forma de sales combinado con otros elementos, principalmente como la scheelita (CaWO4) y la wolframita (FeMnWO4), que son sus minerales más importantes.
El wolframio natural es una mezcla de cinco isótopos estables. Además se conocen 21 isótopos inestables.
Detección [ editar ]
Se detecta facilmente con reactivo de Arnulphi en medio básico (KOH). Tornandose éste mismo incoloro
Obtención [ editar ]
Para extraer el elemento de su mena, se funde ésta con carbonato de sodio obteniéndose wolframato de sodio, Na 2 WO 4 . El wolframato de sodio soluble se extrae después con agua caliente y se trata con ácido clorhídrico para conseguir ácido volfrámico, H 2 WO 4 . Este último compuesto, una vez lavado y secado, forma el óxido WO 3 , que se reduce con hidrógeno en un horno eléctrico. El fino polvo obtenido se recalienta en moldes en una atmósfera de hidrógeno, y se prensa en forma de barras que se enrollan y martillean a alta temperatura para hacerlas compactas y dúctiles.
Compuestos [ editar ]
Puede presentar estados de oxidación desde -II a +IV, pero los más comunes son los elevados. La flexibilidad en el estado de oxidación da lugar a una serie de compuestos de valencia mixta . Sus compuestos más característicos son:
- Óxidos de volframio, y, a partir de ellos se consigue:
- Volframatos simples
- Iso y heteropoliácidos y sus sales, polioxometalatos de una gran riqueza y variedad estructural
- sulfuros y halogenuros
Molibdeno
|
General
| Nombre , símbolo , número |
Molibdeno, Mo, 42 |
| Serie química |
Metal de transición |
| Grupo , periodo , bloque |
6 , 5 , d |
| Densidad , dureza Mohs |
10280 kg/m 3 , 5,5 |
| Apariencia |
Gris metálico
 |
Propiedades atómicas
| Masa atómica |
95,94 u |
| Radio medio † |
145 pm |
| Radio atómico calculado |
1.36x10^-8 (cm) |
| Radio covalente |
145 pm |
| Radio de Van der Waals |
Sin datos |
| Configuración electrónica |
[ Kr ]4 d 5 5 s 1 |
| Estados de oxidación ( óxido ) |
2,3,4,5, 6 ( ácido fuerte) |
| Estructura cristalina |
Cúbico centrado en el cuerpo |
Propiedades físicas
| Estado de la materia |
Sólido ( __ ) |
| Punto de fusión |
2896 K |
| Punto de ebullición |
4912 K |
| Entalpía de vaporización |
598 kJ/mol |
| Entalpía de fusión |
32 kJ/mol |
| Presión de vapor |
3,47 Pa a 3000 K |
| Velocidad del sonido |
__ m/s a __ K |
Información diversa
| Electronegatividad |
2,16 ( Pauling ) |
| Calor específico |
250 J/(kg·K) |
| Conductividad eléctrica |
18,7 × 10 6 m -1 · O -1 |
| Conductividad térmica |
138 W/(m·K) |
| 1 er potencial de ionización |
684,3 kJ/mol |
| 2° potencial de ionización |
1560 kJ/mol |
| 3 er potencial de ionización |
2618 kJ/mol |
| 4° potencial de ionización |
4480 kJ/mol |
Isótopos más estables
iso. AN periodo de semidesintegración MD ED M eV PD
| 93 Mo |
Sintético |
4000 a |
e |
0,405 |
93 Nb |
| 99 Mo |
Sintético |
65,94 h |
ß |
1,357 |
99 Tc |
| 100 Mo |
Sintético |
10 19 a |
ß |
3,034 |
100 Ru |
| 92 Mo |
14,84% |
Mo es estable con 50 neutrones |
| 94 Mo |
9,25% |
Mo es estable con 52 neutrones |
| 95 Mo |
15,92% |
Mo es estable con 53 neutrones |
| 96 Mo |
16,68% |
Mo es estable con 54 neutrones |
| 97 Mo |
9,55% |
Mo es estable con 55 neutrones |
| 98 Mo |
24,13% |
Mo es estable con 56 neutrones |
|
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm ), salvo que se indique lo contrario.
† Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.
El molibdeno es un elemento químico de número atómico 42 que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los elementos y se simboliza como Mo .
El molibdeno es un metal esencial desde el punto de vista biológico y se utiliza sobre todo en aceros aleados .
Características principales [ editar ]
El molibdeno es un metal de transición . Este metal puro es de color blanco plateado y muy duro; además, tiene uno de los puntos de fusión más altos de entre todos los elementos . En pequeñas cantidades, se emplea en distintas aleaciones de acero para endurecerlo o hacerlo más resistente a la corrosión . Por otra parte, el molibdeno es el único metal de la segunda serie de transición al que se le ha reconocido su esencialidad desde el punto de vista biológico; se encuentra en algunas enzimas con distintas funciones, concretamente en oxotransferasas (función de transferencia de electrones ), como la xantina oxidasa , y en nitrogenasas (función de fijación de nitrógeno molecular).
El valor del molibdeno ha aumentado considerablemente durante la década del 2000.
Aplicaciones [ editar ]
- Aproximadamente las dos terceras partes del molibdeno consumido se emplean en aleaciones. El uso del molibdeno se remonta a la Primera Guerra Mundial , cuando hubo una fuerte demanda de wolframio , que lo hizo escasear, y se necesitaban aceros muy resistentes. El molibdeno se utiliza pues en aleaciones de alta resistencia y que soporten temperaturas y corrosiones sumamente altas. Estas aleaciones se usan en la construcción y en piezas de aviones y automóviles.
- El molibdeno se usa como catalizador en la industria petrolera. En concreto, es útil para la eliminación de azufre .
- El 99 Mo se emplea en la industria de isótopos nucleares.
- Se emplea en distintos pigmentos (con un color anaranjado), para pinturas, tintes, plásticos y compuestos de caucho .
- El disulfuro de molibdeno (MoS 2 ) es un buen lubricante por sí mismo y brinda propiedades de tolerancia de presiones extremas a los lubricantes al reaccionar con el metal, de manera que se forma una capa cristalina en la superficie de éste. Gracias a ello, el contacto metal-metal, destructivo a largo plazo, se reduce al mínimo y se puede emplear a altas temperaturas.
- El molibdeno se emplea en determinadas aplicaciones electrónicas, como en las capas de metal conductoras en los transistores TFT (Thin Film Transistor).
Historia [ editar ]
El molibdeno no se encuentra libre en la naturaleza y los compuestos que se pueden encontrar fueron confundidos con otros compuestos de otros elementos ( carbono o plomo ) hasta el siglo XVIII. En 1778 Carl Wilhelm Scheele hizo reaccionar el mineral molibdenita (MoS 2 ) con ácido nítrico obteniendo un compuesto con propiedades ácidas al que llamó "acidum molibdenae" (la palabra molibdeno proviene del griego "molybdos" que quiere decir "como el plomo", puesto que era confundido con este elemento). En 1782 Hjelm aisló el metal impuro mediante la reducción del anterior compuesto con carbono . El molibdeno se usó muy poco, y sólo dentro del laboratorio, hasta finales del siglo XIX, cuando una empresa lo utilizó como agente aleante y observó las buenas propiedades de estas aleaciones con molibdeno.
Obtención [ editar ]
La principal fuente de molibdeno es el mineral molibdenita (MoS 2 ). También se puede encontrar en otros minerales, como la wulfenita (PbMoO 4 ) y la powellita (CaMoO 4 ). El molibdeno se obtiene de la minería de sus minerales y como subproducto de la minería del cobre , siendo esta última el principal modo de explotación comercial; el molibdeno está presente en las minas en un rango de entre un 0.01 y un 0.5%. Aproximadamente la mitad de la producción mundial de molibdeno se localiza en Estados Unidos .
Papel biológico [ editar ]
Es el único elemento de la segunda serie de transición al que se le ha reconocido su esencialidad. El molibdeno se encuentra en la naturaleza en el rango de las partes por millón (ppm). Se encuentra en una cantidad importante en el agua de mar en forma de molibdatos (MoO 4 2- ), y los seres vivos pueden absorberlo fácilmente de esta forma.
El molibdeno se encuentra en el llamado cofactor de molibdeno (coMo) en distintas oxotransferasas, con la función de transferir átomos de oxígeno del agua (H 2 O) a la vez que se produce la transferencia de dos electrones . Algunos de las enzimas que contienen este cofactor son la xantina oxidasa que oxida la xantina a ácido úrico, la aldehído oxidasa que oxida aldehídos, así como aminas y sulfuros en el hígado, la sulfito oxidasa que oxida sulfitos en el hígado, la nitrato reductasa , importante en el ciclo del nitrógeno en las plantas, etcétera.
Isótopos [ editar ]
El molibdeno tiene seis isótopos estables y cerca de dos docenas de radioisótopos , la mayor parte con periodos de semidesintegración del orden de segundos. El 99 Mo se usa en los generadores de 99 Mo/ 99m Tc para la industria de isótopos nucleares. Se estima que este mercado de productos de 99 Tc mueve unos 100 millones de euros al año.
Enlaces externos [ editar ]
Categorías :
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