Химический элемент Тантал

73(180,948 )

Та

Тантал

Группа	5	Температура плавления	3017 ° С, 5463 ° F, 3290 К
Период	6	Точка кипения	5455 ° С (9851 ° F, 5728 К)
Блокировать	d	Плотность (г см -3 )	16,4
Атомный номер	73	Относительная атомная масса	180,948
Состояние при 20 ° C	Твердый	Ключевые изотопы	180 Та, 181 Та
Электронная конфигурация	[Xe] 4f 1 4 5d 3 6s 2	Количество CAS	7440-25-7

Использование и свойства элемента Тантал

Объяснение изображения

Изображение абстрактного человеческого черепа, окаймленного полосами или «пластинами». Это отражает использование элемента в медицинском протезировании. Дизайн фона основан на сцене из древнегреческой вазы с изображением мифологического персонажа Тантала, что является отсылкой к происхождению названия элемента.

Внешность

Блестящий серебристый металл, очень устойчивый к коррозии.

Использует

Одно из основных применений тантала - производство электронных компонентов. Оксидный слой, образующийся на поверхности тантала, может действовать как изолирующий (диэлектрический) слой. Поскольку тантал может использоваться для покрытия других металлов очень тонким слоем, высокая емкость может быть достигнута в небольшом объеме. Это делает танталовые конденсаторы привлекательными для портативной электроники, такой как мобильные телефоны.Тантал не вызывает иммунного ответа у млекопитающих, поэтому он нашел широкое применение при изготовлении хирургических имплантатов. Он может заменить кость, например, в пластинах черепа; как фольга или проволока соединяет порванные нервы; и как тканая марля связывает мышцы живота.Он очень устойчив к коррозии и поэтому используется в оборудовании для работы с коррозионными материалами. Он также нашел применение в качестве электродов для неоновых огней, выпрямителей переменного / постоянного тока и в стекле для специальных линз.Танталовые сплавы могут быть чрезвычайно прочными и использовались для изготовления лопаток турбин, сопел ракет и носовых крышек сверхзвуковых самолетов.

Биологическая роль

Тантал не играет известной биологической роли. Нетоксичен.

Природное изобилие

Тантал иногда, но очень редко, встречается в природе в несоединенном виде. Он встречается в основном в минерале колумбит-танталит, который также содержит другие металлы, включая ниобий. Его добывают во многих местах, включая Австралию, Канаду и Бразилию. Отделение тантала от ниобия проходит в несколько сложных этапов. Много тантала получают в промышленных масштабах как побочный продукт экстракции олова.

История химического элемента Тантал

О тантале как о новом металле в 1802 году сообщил Андерс Густав Экеберг из Упсальского университета в Швеции. Однако, когда Уильям Волластон проанализировал минералы, из которых он был извлечен, он заявил, что он идентичен ниобию, который был обнаружен годом ранее. Из-за их сходства возникла путаница в их идентификации. Эти два элемента часто встречаются вместе и, будучи химически очень похожими, было трудно разделить методами, доступными на момент открытия.

Только в 1846 году Генрих Роуз разделил тантал и ниобий и окончательно доказал, что это разные элементы, и все же его образец тантала все еще был несколько нечистым, и только в 1903 году чистый тантал был произведен Вернером фон Болтоном.

Химические свойства

Атомный радиус, несвязанный (Å)	2,22	Ковалентный радиус (Å)	1,58
Сродство к электрону (кДж моль -1 )	31,068	Электроотрицательность (шкала Полинга)	1.5
Энергия ионизационной (кДж моль -1 )	1- й 728,4232- й -3- й-4 чт -5 чт -6 чт -7 чт -8 чт-

Состояния окисления и изотопы Тантал

Общие состояния окисления	5
Изотопы	Изотоп	Атомная масса	Естественное изобилие (%)	Период полураспада	Режим распада
	180 Та	179,947	0,012	3,65 × 10 16 лет	-
				4,5 х 10 16 г	β-
				> 2,0 × 10 16 лет	EC
	181 Та	180,948	99,988	-	-

Данные о давлении и температуре

Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 )	140	Модуль Юнга (ГПа)	185,7
Модуль сдвига (ГПа)	69,2	Объемный модуль (ГПа)	Неизвестно
Давление газа
Температура (K)	400600800100012001400160018002000 г.22002400
400	600	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000 г.	2200	2400
Давление (Па)	--------3,36 х 10-101,87 х 10-85,21 х 10-7
-	-	-	-	-	-	-	-	3,36 х 10-10	1,87 х 10-8	5,21 х 10-7