Хімічний елемент · довідкова сторінка

73Ta

Тантал

Тантал (Ta) — хімічний елемент з атомним номером 73. Він розташований у періоді 6, групі 5, d-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент.

Атомний номер73

Стандартна атомна маса180.94788(2)

Група5

Період6

Блокd

Електронна конфігурація[Xe] 4f14 5d3 6s2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Тантал» належить до d-блоку. Близькі енергії s- і d-електронів дають змогу реалізувати кілька ступенів окиснення та різноманітну координаційну хімію.

Конфігурацію [Xe] 4f14 5d3 6s2 важливо розглядати разом зі ступенем окиснення: заповнення d-орбіталей впливає на колір, магнетизм, тип зв’язків і реакційну здатність.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Важливі хімічні форми елемента «Тантал» включають металевий стан і сплави, оксиди, галогеніди та координаційні сполуки. Кілька ступенів окиснення пов’язані, зокрема, з близькими енергіями s- і d-електронів.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 16.69 g/cm³. Температура плавлення: 3 280 K (3 007 °C). Температура кипіння: 5 731 K (5 458 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Тантал?

На практиці елемент «Тантал» або його сполуки використовують у таких напрямах: Конденсатори, Імплантати та Суперсплави. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Конденсатори

Елемент «Тантал» та його сполуки застосовують в електронних компонентах, напівпровідниках, контактах або функціональних шарах, де важливі електричні властивості.

Імплантати

Елемент «Тантал», його певні сполуки або ізотопи знаходять застосування в медицині, діагностиці, імплантаційних матеріалах або біологічних процесах.

Суперсплави

Елемент «Тантал» додають до деяких сплавів, щоб змінити міцність, корозійну стійкість, жаростійкість або інші властивості матеріалу.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Тантал» розташований у періоді 6, групі 5 та d-блоці; класифікація: перехідний метал. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціяперехідний метал

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 8 · 18 · 32 · 11 · 2

Густина16.69 g/cm³

Температура плавлення3 280 K (3 007 °C)

Температура кипіння5 731 K (5 458 °C)

Електронегативність за Полінгом1.5

Перша енергія йонізації728kJ/mol

Спорідненість до електрона31 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Тантал» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 73.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартна атомна маса дорівнює 180.94788(2). Це не маса одного конкретного атома, а зважене середнє, що відповідає типовому ізотопному складу природної речовини.

Елемент «Тантал» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Тантал» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.