Unsur kimia · halaman rujukan

73Ta

Tantalum

Tantalum ialah unsur kimia dengan nombor atom 73 dan simbol Ta. Unsur ini terletak pada kala 6, kumpulan 5, blok d. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Xe] 4f14 5d3 6s2.

Nombor atom73

Berat atom piawai180.94788(2)

Kumpulan5

Kala6

Blokd

Konfigurasi elektron[Xe] 4f14 5d3 6s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Subpetala d memainkan peranan penting dalam kimia Tantalum. Bagi logam peralihan, aras tenaga elektron yang berdekatan membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan, pembentukan kompleks koordinasi dan aktiviti pemangkin.

Konfigurasi elektron Tantalum ialah [Xe] 4f14 5d3 6s2. Apabila elektron dikeluarkan atau disusun semula dalam sebatian, pengisian orbital d boleh berubah lalu mempengaruhi warna, kemagnetan, ikatan dan kereaktifan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Bentuk kimia penting bagi Tantalum merangkumi logam dan aloi, oksida, halida serta kompleks koordinasi. Elektron s dan d yang hampir sama aras tenaganya membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan; ligan pula boleh mengubah warna, kemagnetan dan kereaktifan dengan ketara.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 16.69 g/cm³. Takat leburnya 3 280 K (3 007 °C). Takat didihnya 5 731 K (5 458 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Tantalum ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Tantalum ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan kapasitor, implan dan superaloi. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Kapasitor

Tantalum digunakan dalam bahan kapasitor apabila kapasitans tinggi, filem oksida yang stabil dan reka bentuk komponen padat diperlukan.

Implan

Tantalum digunakan dalam bahan bioperubatan apabila rintangan kakisan, kekuatan dan keserasian dengan badan menjadi penting.

Superaloi

Tantalum digunakan dalam aloi yang direka untuk mengekalkan kekuatan mekanikal dan menahan pengoksidaan pada suhu yang sangat tinggi.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Tantalum terletak pada kala 6, kumpulan 5. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Zirkonium; Niobium; Molibdenum; Hafnium; Tungsten; Ruterfordium; Dubnium; Siborgium. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam peralihan

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Ketumpatan16.69 g/cm³

Takat lebur3 280 K (3 007 °C)

Takat didih5 731 K (5 458 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.5

Tenaga pengionan pertama728kJ/mol

Afiniti elektron31 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Tantalum dikaitkan dengan Anders Gustaf Ekeberg. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 180.94788(2). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Tantalum mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Tantalum bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.