Kemijski element · referentna stranica

73Ta

Tantal

Tantal je kemijski element s atomskim brojem 73 (Ta), smješten u 6. periodi, 5. skupini i bloku d. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Xe] 4f14 5d3 6s2.

Atomski broj73

Standardna atomska masa180.94788(2)

Skupina5

Perioda6

Blokd

Elektronska konfiguracija[Xe] 4f14 5d3 6s2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Kod prijelaznih elemenata u kemiji sudjeluju elektroni vanjske s-ljuske i obližnjih d-orbitala. To omogućuje više oksidacijskih stanja, stvaranje kompleksa te raznolika magnetska i katalitička svojstva.

Elektronska konfiguracija atoma je [Xe] 4f14 5d3 6s2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Element može imati više oksidacijskih stanja te tvoriti okside, halogenide, soli i koordinacijske komplekse. Njihova stabilnost ovisi o elektronskoj strukturi i reakcijskim uvjetima.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 16.69 g/cm³. Talište je 3 280 K (3 007 °C). Vrelište je 5 731 K (5 458 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Kondenzatori, Implantati i Superlegure.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Kondenzatori

Tantal je u ovoj primjeni važan zbog električnih, elektrokemijskih ili poluvodičkih svojstava. Točna uloga ovisi o kemijskom obliku i strukturi materijala.

Implantati

Tantal se na ovom području primjenjuje zbog kombinacije svojih fizikalnih i kemijskih svojstava. Konkretna uloga ovisi o obliku elementa, čistoći i zahtjevima pojedine primjene.

Superlegure

Tantal se u ovoj primjeni pojavljuje kao sastojak metala ili legure, gdje utječe na mehanička svojstva, otpornost na koroziju, ponašanje pri povišenoj temperaturi ili obradivost materijala.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

Element se nalazi u 6. periodi i 5. skupini. Među njegovim stvarnim susjedima u periodnom sustavu nalaze se, primjerice: Cirkonij, Niobij, Molibden, Hafnij, Tantal, Volfram. Usporedba susjeda pomaže razumjeti promjene atomskog polumjera, energije ionizacije, valentnih elektrona i načina kemijskog vezanja.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjeprijelazni metal

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Gustoća16.69 g/cm³

Talište3 280 K (3 007 °C)

Vrelište5 731 K (5 458 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.5

Prva energija ionizacije728kJ/mol

Elektronski afinitet31 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Tantal u izvornoj se bilješci navodi ime Anders Gustaf Ekeberg. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 180.94788(2). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Tantal ima barem jedan stabilan izotop. Izotopi imaju jednak broj protona i zato pripadaju istom elementu, ali se razlikuju po broju neutrona i atomskoj masi.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Opasnost ovisi o kemijskom obliku elementa, dozi i putu izlaganja. Čisti element, njegovi ioni i spojevi mogu imati vrlo različite biološke i okolišne učinke, pa podatke treba provjeriti za konkretnu tvar koja se upotrebljava.