O ponto de ebulição do tungstênio é 10.030 F e outros fatos malucos

Balas perfurantes, bicos de foguetes e brocas para cortar rocha sólida são apenas alguns dos produtos feitos com tungstênio, um dos elementos mais duros e resistentes ao calor do universo.

O tungstênio, como a maioria dos outros elementos metálicos, não é encontrado na natureza como um pedaço brilhante de metal. Ele precisa ser quimicamente isolado de outros compostos, neste caso o mineral volframita natural. É por isso que o símbolo do tungstênio na tabela periódica não é T, mas W, que é a abreviação de "wolfram". O nome tungstênio é sueco para "pedra pesada", uma referência à densidade e peso misteriosos do elemento. Seu número atômico (o número de prótons no núcleo de seu átomo) é 74 e seu peso atômico (média ponderada de seus isótopos naturais) é 183,84.

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Um par de químicos espanhóis (e irmãos), Juan José e Fausto Elhuyar, são creditados com a descoberta do tungstênio em 1783, quando isolaram pela primeira vez o metal branco-acinzentado da volframita.

Uma das propriedades mais impressionantes e úteis do tungstênio é seu alto ponto de fusão, o mais alto de todos os elementos metálicos. O tungstênio puro derrete a impressionantes 6.192 graus F (3.422 graus C) e não ferverá até que as temperaturas atinjam 10.030 F (5.555 C), que é a mesma temperatura da fotosfera do sol.

O ferro, para comparação, tem um ponto de fusão de 2.800 graus F (1.538 graus C) e o ouro se torna líquido a apenas 1.947,52 graus F (1.064,18 graus C).

Todos os metais têm pontos de fusão relativamente altos porque seus átomos são mantidos juntos em fortes ligações metálicas, diz John Newsam, um químico e cientista de materiais que contatamos através da American Chemical Society. As ligações metálicas são tão fortes porque compartilham elétrons em toda uma matriz tridimensional de átomos. Newsam diz que o tungstênio sobrevive a outros metais por causa da força e direcionalidade incomuns de suas ligações metálicas.

"Por que isso é importante?" pergunta Newsam. "Pense em Edison trabalhando em filamentos para a lâmpada incandescente. Ele precisava de um material que não apenas emitisse luz, mas também não derretesse com o calor."

Edison experimentou muitos materiais de filamentos diferentes, incluindo platina, irídio e bambu, mas foi outro inventor americano, William Coolidge, que recebeu o crédito por fabricar os filamentos de tungstênio usados ​​na maioria das lâmpadas ao longo do século XX.

O alto ponto de fusão do tungstênio tem outras vantagens, como quando é misturado como uma liga com materiais como o aço. As ligas de tungstênio são revestidas em seções de foguetes e mísseis que precisam suportar um calor tremendo, incluindo os bicos do motor que ejetam correntes explosivas de combustível de foguete.

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A densidade de diferentes elementos é um reflexo do tamanho de seus átomos componentes. Quanto mais baixo você chegar na tabela periódica, maiores e mais pesados ​​serão os átomos.

"Os elementos mais pesados, como o tungstênio, têm mais prótons e nêutrons no núcleo e mais elétrons em órbita ao redor do núcleo", diz Newsam. "Isso significa que o peso de um átomo aumenta significativamente conforme você desce na tabela periódica."

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Em termos práticos, se você segurar um pedaço de tungstênio em uma mão e segurar o mesmo volume de prata ou ferro na outra mão, o tungstênio parecerá muito mais pesado. Especificamente, a densidade do tungstênio é de 19,3 gramas por centímetro cúbico. A prata, em comparação, tem cerca de metade da densidade do tungstênio (10,5 g/cm3), e o ferro tem quase um terço da densidade (7,9 g/cm3).

O peso de alta densidade do tungstênio pode ser uma vantagem em certas aplicações. É frequentemente usado em balas perfurantes, por exemplo, por sua densidade e dureza. Os militares também usam o tungstênio para fabricar as chamadas armas de "bombardeio cinético" que disparam uma haste de tungstênio como um aríete no ar para quebrar paredes e armaduras de tanques.

Durante a Guerra Fria, a Força Aérea supostamente experimentou uma ideia chamada Projeto Thor, que lançaria um feixe de hastes de tungstênio de 20 pés (6 metros) da órbita em alvos inimigos. Essas chamadas "varas de Deus" teriam impactado com a força destrutiva de uma arma nuclear, mas sem a precipitação nuclear. Acontece que o custo de lançar as hastes pesadas para o espaço era proibitivamente caro.