Grunnstoff · referanseark

73Ta

Tantal

Tantal (Ta) er grunnstoff 73, et overgangsmetalll i gruppe 5, periode 6 og d-blokken. Elektronkonfigurasjonen [Xe] 4f14 5d3 6s2 bidrar til å forklare binding og reaktivitet; referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff.

Atomnummer73

Standard atomvekt180.94788(2)

Gruppe5

Periode6

Blokkd

Elektronkonfigurasjon[Xe] 4f14 5d3 6s2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

I overgangsmetallller ligger energiene for d- og s-elektroner nært. Det gjør flere oksidasjonstrinn, komplekse ioner, magnetiske egenskaper og katalytisk aktivitet mulige.

For tantallum skall konfigurationen [Xe] 4f14 5d3 6s2 læses sammen med oksidasjonstrinnnet. Når elektroner fjernes eller deles, endres d-orbitalenes besættelse, hvilket kan påvirke farge, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oksidasjonstrinn er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger nært i energi; ligander kan påvirke farge, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 16.69 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 3 280 K (3 007 °C). Kokepunktet er oppgitt til 5 731 K (5 458 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor tantallum finnes og brukes

I praksis møter man tantallum blant annet i sammenhenger som kondensatorer, implantater og superlegeringer.

I praksis

Konkrete bruksområder

Kondensatorer

Tantal spiller en rolle i kondensatorer. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Implantater

Tantal spiller en rolle i implantater. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Superlegeringer

Tantal spiller en rolle i superlegeringer. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Tantal ligger i periode 6, gruppe 5 og d-blokken. Det viste nabolaget omfatter blant annet Zirconium, Niobium, Molybdenum, Hafnium. Sammenligning med disse grunnstoffene gjør det lettere å følge trender i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringovergangsmetalll

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Tetthet16.69 g/cm³

Smeltepunkt3 280 K (3 007 °C)

Kokepunkt5 731 K (5 458 °C)

Pauling-elektronegativitet1.5

Første ioniseringsenergi728kJ/mol

Elektronavfinitet31 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av tantallum forbindes i denne historiske registreringen med Anders Gustav Ekeberg. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten er 180.94788(2). Verdien beskriver den naturlige isotopsammensetning i jordisk materiale og er ikke massen til ett bestemt atom.

Tantal har minst én stabil isotop. Isotoper har samme antalll protoner og er derfor samme grunnstoff, men de har ulikt antalll nøytroner og ulik atommasse.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Risikoen ved tantallum avhenger av kjemisk form, dose og eksponeringsvei. Grunnstoffet, ionene og forbindelsene det danner kan ha svært ulike biologiske og miljømessige virkninger; sikkerhetsdata skall derfor vurderes for det konkrete stoffet.