7440-33-7

Tungstène

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TantaleTungstèneRhénium
Mo
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74
W
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
W
Sg
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Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Tungstène, W, 74
Série chimique Métaux de transition
Groupe, Période, Bloc 6, 6, d
Masse volumique 19 250 kg/m3
Couleur Gris blanc
N° CAS 7440-33-7
N° EINECS
Propriétés atomiques
Masse atomique 183,84 u
Rayon atomique (calc) 135 (193) pm
Rayon de covalence 146 pm
Rayon de van der Waals 137 pm
Configuration électronique [Xe]4f14 5d4 6s2
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 32, 12, 2
État(s) d'oxydation 6, 5, 4, 3, 2
Oxyde acide
Structure cristalline cubique centré
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Température de fusion 3 421,9 °C, 3695 K
Température d'ébullition 5 554,9 °C, 5828 K
Énergie de fusion 35,4 kJ/mol
Énergie de vaporisation 824 kJ/mol
Température critique  K
Pression critique  Pa
Volume molaire 9,47×10-6 m3/mol
Pression de vapeur 4,27 Pa à 3680 K
Vitesse du son 5174 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 2,36
Chaleur massique 130 J/(kg·K)
Conductivité électrique 8,9×106 S/m
Conductivité thermique 174 W/(m·K)
1e Énergie d'ionisation 7700 kJ/mol
2e Énergie d'ionisation 1700 kJ/mol
3e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation3}}} kJ/mol
4e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation4}}} kJ/mol
5e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation5}}} kJ/mol
6e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation6}}} kJ/mol
7e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation7}}} kJ/mol
8e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation8}}} kJ/mol
9e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation9}}} kJ/mol
10e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation10}}} kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
180W 0,13 1,8×1018 a α 2,516 176Hf
181W syn. 121,2 d ε 0,188 181Ta
182W 26,3 stable avec 108 neutrons
183W 14,3 stable avec 109 neutrons
184W 30,67 stable avec 110 neutrons
185W syn. 75,1 d β- 0,433 185Re
186W 28,6 stable avec 112 neutrons
Précautions
NFPA 704
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le tungstène est un élément chimique du tableau périodique de symbole W (de l'allemand Wolfram) et de numéro atomique 74.

C'est un métal de transition gris-acier blanc, très dur, et lourd qui est reconnu pour ses propriétés physiques. On trouve du tungstène dans de nombreux minerais comme le wolframite et le scheelite. Sous sa forme pure, il est principalement utilisé dans des applications électriques, mais sous forme de composés ou d'alliages il possède de nombreuses applications, comme par exemple, la réalisation d'outils nécessitant une grande dureté (forets, poudres abrasives...).

Sommaire

Caractéristiques notables

Le tungstène pur est un métal dur de couleur allant du gris acier au blanc étain. On peut le couper à l'aide d'une scie à métaux lorsqu'il est très pur, mais il est cassant et difficile à travailler lorsqu'il est impur, et on le travaille normalement par forgeage, extrusion, ou étirement. Cet élément a le plus haut point de fusion (3 422 °C) de tous les métaux, la plus faible pression de vapeur et la plus grande force de traction de tous les métaux à une température supérieure à 1 650 °C. Sa résistance à la corrosion est excellente et il ne peut être que légèrement attaqué par les acides minéraux. Le tungstène métallique forme une couche d'oxyde protecteur lorsqu'il est exposé à l'air. Lorsqu'on l'ajoute en faible quantité aux alliages d'acier, il augmente la dureté de celui-ci.

Applications

Le tungstène connaît un grand nombre d'utilisations, la plus courante étant sous forme de carbure de tungstène (W2C, WC), qui sert à la fabrication des pièces d'usure dans la métallurgie, l'industrie minière et pétrolière. On se sert du tungstène pour la fabrication des filaments des ampoules électriques et des postes de télévision, ainsi que dans celle des électrodes, les très fins filaments que l'on peut produire avec ce métal ayant un très haut point de fusion.

Autres utilisations :

  • Son point de fusion très élevé le rend particulièrement adéquat pour les applications spatiales et celles qui demandent l'utilisation de très hautes températures.
  • La dureté et la densité de ce métal le rendent idéal pour faire des alliages de métaux utilisés dans l'armement, les puits de chaleur, ainsi que comme poids et contre-poids. Il a été utilisé, par exemple, par l'armée israélienne dans la bande de Gaza à l'automne 2006 [1]
  • Les pièces d'usure utilisées, par exemple dans les outils à haute vitesse, utilisent souvent des alliage de tungstène et d'acier pouvant aller jusqu'à 18 % de tungstène.
  • Des composés du tungstène sont utilisés comme catalyseur, pigment inorganique. Le disulfure de tungstène est utilisé comme lubrifiant stable au-dessus de 500 °C.
  • le tungstate de sodium (CAS : [10213-10-2]) fait partie du réactif de Folin Denis.
  • Étant donné que son coefficient de dilatation est équivalent à celui du verre borosilicate, il est utilisé pour faire des collages verre sur métal.
  • Des superalliages contenant du tungstène sont utilisés pour faire des pales de turbine, des outils en acier, ainsi que des plaquages.
  • Il est utilisé comme électrode réfractaire dans le soudage TIG.
  • Les contacts d'arc de disjoncteurs à haute tension sont aussi partiellement constitués de tungstène afin de supporter la haute température d'un arc électrique.
  • DIME (Dense Inert Metal Explosive), nouvel armement très performant pour détruire une cible humaine tout en causant des dégâts dans un rayon très limité de quelques mètres.

Histoire

Le premier à avoir supposé l'existence du tungstène (du suédois tung sten signifiant « lourde pierre  ») est Peter Woulfe, en 1778, alors qu'il examinait de la wolframite.

Il détermina alors que ce minéral devait contenir une autre substance. En 1781, Carl Wilhelm Scheele établit qu'un nouvel acide pouvait être formé à partir du tungstenite. Scheele et Berman suggérèrent qu'il devait être possible d'obtenir un nouveau métal en réduisant cet acide. Les frères José et Fausto Elhuyar découvrirent, en 1783, un nouvel acide dérivé de la wolframite identique à l'acide tungstique. En Espagne, un peu plus tard la même année, les deux frères réussirent à isoler le tungstène en réduisant l'acide avec du charbon. On leur attribua la découverte de l'élément.

Occurrence

Echantillon de tungstène en poudre

On trouve du tungstène dans la wolframite qui est un tungstate de fer et de manganèse, FeWO4/MnWO4), scheelite (tungstate de calcium, CaWO4), ferbérite et hübnérite. On trouve d'importants dépôts de ces minéraux en Bolivie, Californie, Chine, Colorado É.-U., Portugal, Russie, et la Corée du Sud. La Chine produit 75% de l'approvisionnement mondial. Le métal est produit commercialement par réduction de l'oxyde de tungstène par de l'hydrogène ou du carbone.

Notes

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Voir « tungstène » sur le Wiktionnaire.


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cp Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés
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