ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

73Ta

แทนทาลัม

แทนทาลัมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 73 และสัญลักษณ์ Ta อยู่ในคาบ 6 หมู่ 5 บล็อก d ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Xe] 4f14 5d3 6s2

เลขอะตอม73

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน180.94788(2)

หมู่5

คาบ6

บล็อกd

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Xe] 4f14 5d3 6s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

อิเล็กตรอนในออร์บิทัล d มีบทบาทโดยตรงต่อเคมีของแทนทาลัมพลังงานที่ใกล้กันของอิเล็กตรอน s และ d ทำให้โลหะแทรนซิชันเกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า สารเชิงซ้อน และพฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาได้

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของแทนทาลัมคือ [Xe] 4f14 5d3 6s2 เมื่อเกิดสารประกอบ การเติมออร์บิทัล d อาจเปลี่ยนไป จึงส่งผลต่อสี แม่เหล็กพันธะ และความไวต่อปฏิกิริยา

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

รูปแบบสำคัญของแทนทาลัมได้แก่ โลหะ โลหะผสม ออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน พลังงานของอิเล็กตรอน s และ d ที่ใกล้กันทำให้เกิดออกซิเดชันสถานะหลายค่า และลิแกนด์สามารถเปลี่ยนสี สมบัติแม่เหล็กและความไวต่อปฏิกิริยาได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 16.69 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 3 280 K (3 007 °C) จุดเดือดคือ 5 731 K (5 458 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบแทนทาลัมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติแทนทาลัมพบการใช้งานในด้าน ตัวเก็บประจุ, วัสดุฝังในร่างกาย และ ซูเปอร์อัลลอย เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

ตัวเก็บประจุ

ในงานตัวเก็บประจุแทนทาลัมถูกใช้เพราะสมบัติทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ หรือออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของธาตุและสารประกอบของมันสามารถควบคุมการนำไฟฟ้า การเก็บประจุ หรือการตอบสนองต่อแสงได้

วัสดุฝังในร่างกาย

แทนทาลัมใช้ในวัสดุฝังในร่างกายเมื่อวัสดุต้องทนการกัดกร่อน แข็งแรง และเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อหรือของเหลวในร่างกายภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุม

ซูเปอร์อัลลอย

ในงานซูเปอร์อัลลอย มีการเติมแทนทาลัมเพื่อปรับความแข็งแรง ความแข็ง ความต้านทานการกัดกร่อน พฤติกรรมการหลอม หรือสมบัติที่อุณหภูมิสูงของโลหะ

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

แทนทาลัมอยู่ในคาบ 6 และหมู่ 5 ธาตุข้างเคียงจริงในตาราง ได้แก่ เซอร์โคเนียม, ไนโอเบียม, โมลิบดีนัมการเปรียบเทียบตำแหน่งเหล่านี้ช่วยให้เห็นแนวโน้มของขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน พันธะ และความไวต่อปฏิกิริยาได้โดยตรง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทโลหะแทรนซิชัน

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

ความหนาแน่น16.69 g/cm³

จุดหลอมเหลว3 280 K (3 007 °C)

จุดเดือด5 731 K (5 458 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.5

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก728kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน31 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

แทนทาลัมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของแทนทาลัมคือ 180.94788(2) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของแทนทาลัมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของแทนทาลัมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ