Kimyasal element · referans sayfası

73Ta

Tantal

Tantal, atom numarası 73 ve sembolü Ta olan kimyasal elementtir. Periyot 6, grup 5, d bloğunda yer alır. Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Elektron dizilimi [Xe] 4f14 5d3 6s2 biçimindedir.

Atom numarası73

Standart atom ağırlığı180.94788(2)

Grup5

Periyot6

Blokd

Elektron dizilimi[Xe] 4f14 5d3 6s2

Elektronik yapı

Kimyasını ne belirler?

Tantal, d-bloku elementleri arasındadır. d ve s elektronlarının yakın enerjileri birden çok yükseltgenme basamağına ve çok çeşitli koordinasyon bileşiklerine olanak verir.

[Xe] 4f14 5d3 6s2 dizilimi yükseltgenme basamağıyla birlikte düşünülmelidir; elektron kaybı d orbitallerinin doluluğunu değiştirerek renk, manyetizma, bağlanma ve tepkime özelliklerini etkileyebilir.

Kimyasal biçimler

Bileşikler, iyonlar ve malzemeler

Tantal için önemli kimyasal biçimler metal ve alaşımlar, oksitler, halojenürler ve koordinasyon bileşikleridir. Birden fazla yükseltgenme basamağının mümkün olması kısmen s ve d elektronlarının yakın enerjilerinden kaynaklanır.

Fiziksel davranış

Hâl ve faz değişimleri

Oda sıcaklığında referans hâli katıdır. Verilen yoğunluk 16.69 g/cm³. Erime noktası 3 280 K (3 007 °C). Kaynama noktası 5 731 K (5 458 °C). Basınç, saflık ve kristal yapı ölçülen fiziksel değerleri etkileyebilir.

Bulunuş ve kullanım

Tantal nerede bulunur ve nasıl kullanılır?

Pratikte Tantal özellikle şu alanlarla ilişkilidir: Kondansatörler, İmplantlar ve Süperalaşımlar. Kullanımın ayrıntısı elementin kimyasal biçimine, saflığına ve gerekli özelliğe bağlıdır.

Pratikte

Gerçek kullanım örnekleri

Kondansatörler

Tantal veya bileşikleri, elektrik iletimi, yarı iletkenlik, optik tepki ya da kararlı yüzey özelliklerinin gerekli olduğu elektronik malzemelerde kullanılır.

İmplantlar

Tantal veya belirli bileşikleri, uygun kimyasal ya da izotop biçiminde tıp, tanı, implant malzemeleri veya biyolojik süreçlerle ilgili uygulamalarda kullanılır.

Süperalaşımlar

Tantal, alaşımın dayanımını, korozyon direncini, erime davranışını, manyetik özelliğini veya yüksek sıcaklık performansını değiştirmek için kullanılabilir.

Periyodik konum

Komşu elementler ne anlatır?

Tantal, periyot 6 ve grup 5 içinde, d bloğunda yer alır ve geçiş metali olarak sınıflandırılır. Aynı gruptaki komşular değerlik elektron düzeni ve yaygın tepkime türleri açısından karşılaştırma sağlar. Periyotta yatay karşılaştırma ise atom yarıçapı, iyonlaşma enerjisi, elektronegatiflik ve bağlanmadaki düzenli değişimleri gösterir.

Referans verileri

Fiziksel ve atomik özellikler

Sınıflandırmageçiş metali

Oda sıcaklığındaki hâlikatı

Elektron katmanları2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Yoğunluk16.69 g/cm³

Erime noktası3 280 K (3 007 °C)

Kaynama noktası5 731 K (5 458 °C)

Pauling elektronegatifliği1.5

Birinci iyonlaşma enerjisi728kJ/mol

Elektron ilgisi31 kJ/mol

Değerler, uygun olduğu yerde elementi veya nötr atomu tanımlar. Fiziksel veriler allotropa, basınca, saflığa ve ölçüm koşullarına bağlı olarak değişebilir.

Tarihçe

Keşif ve tanımlama

Tantal elementinin keşfi Anders Gustaf Ekeberg ile ilişkilendirilir. Elementin fark edilmesi, saf örneğinin ayrılması ve modern atom numarasının belirlenmesi her zaman aynı tarihte gerçekleşmemiştir.

İzotoplar ve atom ağırlığı

İzotop bileşimi sayıları nasıl değiştirir?

Standart atom ağırlığı 180.94788(2) değeridir. Bu sayı tek bir atomun kütlesini değil, doğal karasal maddede görülen tipik izotop bileşiminin ağırlıklı ortalamasını temsil eder.

Tantal en az bir kararlı izotopa sahiptir. İzotopların proton sayısı ve dolayısıyla element kimliği aynıdır; nötron sayıları ve atom kütleleri farklıdır.

Güvenlik

Kullanım ve maruziyet

Tantal ile ilgili tehlikeler kimyasal biçime, doza ve maruziyet yoluna bağlıdır. Saf element, iyonlar ve bileşikler biyolojik ve çevresel olarak çok farklı davranabilir; bu nedenle somut maddenin güvenlik verileri esas alınmalıdır.