Keemiline element · teatmeleht

73Ta

Tantaal

Tantaal on keemiline element aatomnumbriga 73 ja sümboliga Ta. See paikneb perioodis 6, rühmas 5, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Xe] 4f14 5d3 6s2.

Aatomnumber73

Standardne aatommass180.94788(2)

Rühm5

Periood6

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Xe] 4f14 5d3 6s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Tantaal kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Xe] 4f14 5d3 6s2 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Tantaal oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 16.69 g/cm³. Sulamispunkt on 3 280 K (3 007 °C). Keemispunkt on 5 731 K (5 458 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus tantaal leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub tantaal eelkõige järgmiste valdkondadega: kondensaatorid, implantaadid ja superulamid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Kondensaatorid

Tantaal kasutatakse valdkonnas „Kondensaatorid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Implantaadid

Tantaal kasutatakse valdkonnas „Implantaadid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Superulamid

Tantaal kasutatakse valdkonnas „Superulamid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Tantaal paikneb perioodis 6 ja rühmas 5. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Tihedus16.69 g/cm³

Sulamispunkt3 280 K (3 007 °C)

Keemispunkt5 731 K (5 458 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.5

Esimene ionisatsioonienergia728kJ/mol

Elektronafiinsus31 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Tantaal avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Anders Gustaf Ekeberg. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 180.94788(2). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Tantaall on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Tantaalga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.