Tantal (pierwiastek)

Tantal (Ta, łac. tantalum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Nazwa pochodzi od Tantala – postaci w mitologii greckiej.

Tantal
hafn ← tantal → wolfram
Nb ↑ Ta ↓ Db 73 Ta
Wygląd
niebieskoszary
Widmo emisyjne tantalu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	tantal, Ta, 73 (łac. tantalum)
Grupa, okres, blok	5, 6, d
Stopień utlenienia	V
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	średnio kwasowe
Masa atomowa	180,94788(2) u
Stan skupienia	stały
Gęstość	16650 kg/m³
Temperatura topnienia	3017 °C
Temperatura wrzenia	5458 °C
Numer CAS	7440-25-7
PubChem	23956
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny 45 (obl. 200) pm 138 pm Konfiguracja elektronowa [Xe]4f145d36s2 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 11, 2 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 1,5 1,33 Potencjały jonizacyjne I 761 kJ/mol II 1500 kJ/mol III 2100 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 743 kJ/mol Ciepło topnienia 31,6 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 0,776 Pa (3269 K) Konduktywność 7,61×106 S/m Ciepło właściwe 140 J/(kg·K) Przewodność cieplna 57,5 W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny przestrzennie centrowany Twardość • w skali Mohsa 6,5 Prędkość dźwięku 3400 m/s (293,15 K) Objętość molowa 10,85×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 179Ta {syn.} 1,82 roku w.e. 0,110 179Hf 180mTa 0,012% >1,2×1015 lat w.e. 0,854 180Hf 180mTa 0,012% >1,2×1015 lat β+ 0,708 180Hf 181Ta 99,988% stabilny izotop z 108 neutronami 182Ta {syn.} 114,5 dnia β− 1,811 182W
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H228, H315, H319, H335 Zwroty P P210, P261, P305+P351+P338 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie podanej karty charakterystyki Łatwopalny (F) Drażniący (Xi) Zwroty R R11, R36/37/38 Zwroty S S26, S36/37/39 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła 0 2 3
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Charakterystyka

Jest kowalnym, stalowoszarym metalem, bardzo podobnym do niobu. Tantal jest odporny na działanie mocnych kwasów nieorganicznych i wody królewskiej, gdyż ulega pasywacji, jest także odporny na korozję. Tantal reaguje natomiast z kwasem fluorowodorowym, tworząc kompleks fluorkowy:

2Ta + 12HF → 2TaF−
6 + 2H+
+ 5H
2↑

Wolne (nieskompleksowane) kationy tantalowe (tzn. Ta5+
itp.) nie istnieją w roztworze (powstaje nierozpuszczalny wodorotlenek Ta(OH)
5). Pięciotlenek tantalu, Ta
2O
5, stopiony z wodorotlenkami metali alkalicznych (np. NaOH) tworzy tantalany(V), rozpuszczalne w środowisku o bardzo wysokim pH.

Występowanie

Tantal występuje w skorupie ziemskiej w ilości 2 ppm. Odkryty został w 1802 r. przez Andersa Ekeberga. Jego najważniejszym minerałem jest tantalit (Fe,Mn)Ta
2O
5, występujący wraz z kolumbitem w koltanie.

Zastosowanie

Tantal wykorzystywany jest w przemyśle elektronicznym do produkcji kondensatorów elektrolitycznych, które znajdują się w prawie każdym urządzeniu elektronicznym (m.in. w telefonach komórkowych i komputerach), w sprzęcie zbrojeniowym i kosmicznym. Ze względu na odporność na działanie większości kwasów i zasad, wykorzystywany jest do produkcji aparatury chemicznej. Stosowany jest także do wyrobu biżuterii oraz wyrobów zegarmistrzowskich. Złoża tego metalu są jedną z przyczyn konfliktu zbrojnego w Demokratycznej Republice Konga.^{[potrzebny przypis]}

Bibliografia

• JerzyJ. Minczewski JerzyJ., ZygmuntZ. Marczenko ZygmuntZ., Chemia analityczna – 1 podstawy teoretyczne i analiza jakościowa, Warszawa: PWN, 2001, ISBN 83-01-13498-4, ISBN 83-01-13499-2, OCLC 749313943 .