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ELM Élément n° 74 sur 118

Tungstène (W)

Le tungstène se distingue par son point de fusion exceptionnel et par la dureté de certains de ses composés. On le rencontre surtout dans des minerais, puis dans des outils, des alliages et des équipements conçus pour résister à la chaleur ou à l’usure.

Par Claire Delmas · Mis à jour le

Fiche d’identité du tungstène

Numéro atomique (Z)
74
Symbole
W
Masse atomique
183,84 u
Masse molaire
183,84 g/mol
Famille
Métaux de transition
Période · groupe · bloc
6 · 6 · d
Configuration électronique
[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁴
État à 20 °C
solide
Température de fusion
3 421,85 °C (3 695 K)
Température d’ébullition
5 554,85 °C (5 828 K)
Masse volumique
19,3 g/cm³
Électronégativité (Pauling)
2,36
Rayon atomique (van der Waals)
210 pm
1re énergie d’ionisation
7,98 eV
Affinité électronique
0,815 eV
États d’oxydation
+6
Découverte
1783, par Fausto de Elhúyar, Juan José de Elhúyar
Nom tiré de
loup
Abondance dans l’eau de mer
1 × 10⁻⁴ mg/L
Numéro CAS
7440-33-7
Tungstène : période 6, groupe 6, famille des métaux de transition.
W
Électrons par couche : 2 · 8 · 18 · 32 · 12 · 2

Le tungstène est un métal de transition de symbole W et de numéro atomique 74. Sa masse atomique est de 183,84 u, et sa masse volumique de 19,3 g/cm³ : un petit volume de ce métal est donc particulièrement lourd. Sa propriété la plus remarquable est son point de fusion, fixé à 3 421,8 °C dans les données de la fiche d’identité. Cette résistance à la chaleur explique une partie de ses applications, mais sa forme chimique compte tout autant : le métal, les alliages et les composés comme le carbure n’ont pas les mêmes usages.

Où trouve-t-on le tungstène dans la nature ?

Le tungstène n’est généralement pas extrait sous forme de métal natif. Les principaux minerais exploités sont la scheelite, de formule CaWO₄, et la wolframite, un tungstate de fer et de manganèse de formule générale (Fe,Mn)WO₄. Ces minerais contiennent du tungstène lié à l’oxygène et à d’autres éléments. L’Élémentarium de la Société chimique de France décrit leur concentration après extraction, par des procédés physiques adaptés à leurs propriétés.

Après cette étape, le concentré minéral est transformé en composés du tungstène, puis en métal ou en matériaux industriels. La production ne consiste donc pas simplement à faire fondre la roche : il faut séparer et traiter le minerai avant d’obtenir les formes recherchées. Le tungstène appartient à la famille des métaux de transition, dont les éléments peuvent former une variété de composés et d’alliages.

Pourquoi le tungstène sert-il aux outils et aux équipements chauds ?

Le carbure de tungstène, de formule WC, est un composé distinct du métal pur. Sa grande dureté en fait un matériau adapté aux outils de coupe, aux forets et aux pièces soumises à une forte usure. L’Institut UTINAM, rattaché au CNRS, cite notamment les plaquettes de carbure utilisées pour le tournage et le fraisage, ainsi que les forets. Ces usages illustrent pourquoi la mention « carbure de tungstène » sur un outil ne signifie pas qu’il est constitué uniquement de tungstène métallique.

Sous forme métallique ou alliée, le tungstène est utile lorsque les pièces doivent supporter de fortes températures. Les sources du Los Alamos National Laboratory mentionnent notamment les éléments chauffants de fours électriques, les cibles utilisées pour produire des rayons X et certaines pièces d’engins spatiaux. Le métal a aussi servi dans les filaments de lampes à incandescence. Les applications dépendent toutefois de la pièce et de l’alliage : la seule résistance thermique ne suffit pas à décrire les performances d’un objet.

Que révèle sa place dans le tableau périodique ?

Le tungstène se trouve en période 6, dans le groupe 6 et le bloc d. Sa configuration électronique indiquée dans la fiche, [Xe]6s² 4f¹⁴ 5d⁴, décrit la répartition des électrons de l’atome neutre. Ce classement permet de situer l’élément parmi les métaux de transition, mais ne permet pas à lui seul de déduire toutes les caractéristiques mécaniques d’un alliage ou d’un composé comme WC.

Le symbole W vient de « wolfram », autre nom historique du tungstène, que l’on retrouve aussi dans le nom de la wolframite. L’élément a été découvert en 1783 par Fausto et Juan José de Elhúyar, selon la fiche d’identité. Cette double appellation relie encore aujourd’hui le symbole chimique à l’histoire de son minerai et à son nom usuel en français.

Isotopes naturels du tungstène

IsotopeMasse (u)Abondance naturelleStabilité
¹⁸⁰W179,9467108(20)0,12 %radioactif
¹⁸²W181,94820394(91)26,5 %radioactif
¹⁸³W182,95022275(90)14,31 %radioactif
¹⁸⁴W183,95093092(94)30,64 %radioactif
¹⁸⁶W185,9543628(17)28,43 %radioactif

70 isotopes du tungstène sont connus, dont aucun stable. Données : NIST et AMDC (AIEA), via PubChem.

Questions fréquentes

Quelle est la masse molaire du tungstène ?

La masse molaire du tungstène est de 183,84 g/mol, d’après la masse atomique standard de 183,84 u retenue par l’IUPAC (CIAAW). Une mole d’atomes de tungstène pèse donc environ 183,84 grammes.

Quel est le numéro atomique du tungstène ?

Le numéro atomique du tungstène est 74 : son noyau compte 74 protons, et l’atome neutre autant d’électrons. Son symbole chimique est W.

Quelle est la configuration électronique du tungstène ?

La configuration électronique du tungstène est [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d⁴, soit 2, 8, 18, 32, 12, 2 électrons répartis de la première à la dernière couche. Le tungstène appartient au bloc d du tableau périodique.

Le tungstène pur et le carbure de tungstène sont-ils la même matière ?

Non. Le tungstène pur est un élément métallique, tandis que le carbure de tungstène, de formule WC, est un composé qui associe tungstène et carbone. Leurs propriétés et leurs usages ne se confondent pas : WC est notamment employé pour sa dureté dans des outils de coupe et des forets.

Pourquoi le symbole du tungstène est-il W ?

W vient du nom wolfram, également employé pour désigner le tungstène. Ce nom est lié à la wolframite, l’un des minerais contenant cet élément. En français, le nom courant est « tungstène », mais son symbole chimique conserve cette autre appellation.

Sources des données

Valeurs relevées le 3 octobre 2026. Températures et masses volumiques à pression atmosphérique ; une valeur « non mesuré » n’est pas connue expérimentalement.