Jaksollinen järjestelmä›Alkuaineet›Tantaali

Alkuaine · viitesivu

73Ta

Tantaali

Tantaali on järjestysluvun 73 alkuaine (Ta). Se sijaitsee jaksossa 6, ryhmässä 5 ja d-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Xe] 4f14 5d3 6s2.

Järjestysluku73

Standardiatomipaino180.94788(2)

Ryhmä5

Jakso6

Lohkod

Elektronikonfiguraatio[Xe] 4f14 5d3 6s2

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Siirtymämetalleilla s- ja d-elektronien energiat ovat lähellä toisiaan. Tämä mahdollistaa useita hapetuslukuja sekä suuren vaihtelun sidoksissa, koordinaatiokemiassa ja materiaalien ominaisuuksissa.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Xe] 4f14 5d3 6s2. Valenssielektronien määrä ja energia määräävät, miten atomi sitoutuu ja millaisia ionisia tai kovalenttisia rakenteita se voi muodostaa.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Tantaali esiintyy metallina ja seoksissa sekä esimerkiksi oksideissa, halogenideissa ja koordinaatioyhdisteissä. Useat hapetusluvut ovat mahdollisia, koska s- ja d-elektronien energiat ovat lähellä toisiaan.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 16.69 g/cm³. Sulamispiste on 3 280 K (3 007 °C). Kiehumispiste on 5 731 K (5 458 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä tantaali liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: kondensaattorit, implantit ja superseokset.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Kondensaattorit

Yksi käytännön yhteys on kondensaattorit. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Implantit

Yksi käytännön yhteys on implantit. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Superseokset

Yksi käytännön yhteys on superseokset. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Tantaali sijaitsee jaksossa 6 ja ryhmässä 5. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Zirkonium, Niobium, Molybdeeni, Hafnium.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitussiirtymämetalli

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Tiheys16.69 g/cm³

Sulamispiste3 280 K (3 007 °C)

Kiehumispiste5 731 K (5 458 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus1.5

Ensimmäinen ionisaatioenergia728kJ/mol

Elektroniaffiniteetti31 kJ/mol

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Anders Gustaf Ekeberg. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 73 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Standardiatomipaino on 180.94788(2). Se kuvaa luonnollisen maanpäällisen aineen isotooppikoostumuksen painotettua keskiarvoa, ei yhden tietyn atomin massaa.

Tällä alkuaineella on vähintään yksi pysyvä isotooppi. Isotoopeilla on sama protonien määrä mutta eri neutronien määrä, joten ne ovat sama alkuaine mutta niiden atomimassat eroavat.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Turvallisuus riippuu kemiallisesta muodosta, annoksesta ja altistusreitistä. Puhdas alkuaine, ionit ja yhdisteet voivat vaikuttaa elimistöön ja ympäristöön hyvin eri tavoin, joten käytettävän aineen omat turvallisuustiedot on tarkistettava.