Тантал хим элемент: Тантал (элемент) | это... Что такое Тантал (элемент)?

Тантал хим элемент: Тантал (элемент) | это… Что такое Тантал (элемент)?

alexxlab | 30.06.1994 | 0 | Разное

Содержание

Химический элемент Тантал: свойства и применение

Тантал — химический элемент из таблицы Менделеева. Это соединение – металл. Имеет характерный яркий цвет – серебристый, иногда с синим оттенком, появляющемся при образовании оксидной пленки.

Открытие

Открытие данного соединения принадлежит А.Г. Экебергу, шведскому химику. Произошло оно в 1802 году. Но он так и не смог добыть элемент в беспримесном виде. Результат был трудно достижим из-за схожести химических свойств ниобия и тантала, составляющими вместе – колумбит-танталит. Но в 1844 году все таки получилось добыть элемент в относительно чистом виде, без всяких примесей. Удалось это немецкому химику Генриху Розе. А затем в 1903 году немецкому ученому В.Болтону удалось получить пластичный тантал. Но промышленно важный тантал был добыт лишь в 1922 году. Трудная история получения и дала металлу это своеобразное название «тантал», в честь героя древнегреческой мифологии.

Изотопы

Природный тантал имеет семь стабильный изотоп и стабильный изомер. А также множество изотопов и более 30 ядерных изомеров. Природный тантал состоит из смеси стабильного изотопа и стабильного изомера: ¹⁸¹Та (99,9877 %) и ^180mТа (0,0123 %).

Температура плавления – 3017 градусов Цельсия. Имеет кубическую кристаллическую решетку, высокую плотность (16,65 г/см³), но несмотря на это – пластичен и удобен в применении.

Окисляется при температуре свыше 280 градусов Цельсия. Отличается хорошей устойчивостью к другим химическим элементам, подобно стеклу.

Содержится в земной коре ( 2,5⋅10⁻⁴ %^[⁾). Металл достаточно редкий, но известны местонахождения и собственных его минералов и минералов, содержащих вдобавок ниобий. Расположены данные залежи в Египте, Франции и Китае, Таиланде, Бразилии, странах СНГ и даже России. Но основным месторождением данного металла является Австралия.

В 2019 году цена на тантал была около 218 долларов США за 1 кг, особо чистый металл имеет цену вплоть до 3585 долларов США за 1 кг.

Применяется металл зачастую в выпрямителях тока, радиолампах. Также, широко используется в качестве ювелирного материала, криотонах, производстве электролитических конденсаторов. И при изготовлении металлической облицовки перспективных кумулятивных зарядов, повышая стабильность и прочность. Не стоит забывать про роль элемента в производстве теплообменников для ядерно-энергетических систем, а также коррозийно-устойчивой аппаратуры для промышленности. Применим тантал и в качестве сырья для производства монет в Казахстане. Не менее важную роль играют соединения — оксид применим для изготовления стекла в ядерной технике, карбид – для производства твердых сплавов, металлообработки, а также, наносится на части ракет. Бериллид – применим в авиации и космической технике. А в хирургии – используют проволоку, листы и другие приборы из этого элемента, способствующие соединению тканей, помогающие наложению швов и заменяющие поврежденные или отсутствующие части конечностей.

Особой общебиологической роли в органической жизни тантал, как и остальные металлы его группы, не играет. Но все вышеперечисленное дает ему весомую роль в нашей повседневной жизни.

Тантал, свойства атома, химические и физические свойства

Тантал, свойства атома, химические и физические свойства.

Ta 73 Тантал

180,94788(2) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d³ 6s²

Тантал — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 73. Расположен в 5-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе пятой группы), шестом периоде периодической системы.

Атом и молекула тантала. Формула тантала. Строение атома тантала

Изотопы и модификации тантала

Свойства тантала (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Физические свойства тантала

Химические свойства тантала. Взаимодействие тантала. Химические реакции с танталом

Получение тантала

Применение тантала

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Атом и молекула тантала. Формула тантала. Строение атома тантала:

Тантал (лат. Tantalum, назван по имени героя древнегреческой мифологии Тантала) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Ta и атомным номером 73. Расположен в 5-й группе (по старой классификации – побочной подгруппе пятой группы), шестом периоде периодической системы.

Тантал – металл. Относится к переходным металлам. Относится группе редких, тугоплавких, цветных металлов.

Тантал обозначается символом Ta.

Как простое вещество тантал при нормальных условиях представляет собой твёрдый, тяжёлый серебристо-белый металл со слабым свинцовым (синеватым) оттенком вследствие образования плотной оксидной плёнки.

Молекула тантала одноатомна.

Химическая формула тантала Ta.

Электронная конфигурация атома тантала 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d³ 6s². Потенциал ионизации (первый электрон) атома тантала равен 728,42 кДж/моль (7,549571(25) эВ).

Строение атома тантала. Атом тантала состоит из положительно заряженного ядра (+73), вокруг которого по шести оболочкам движутся 73 электрона. При этом 71 электрон находится на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку тантал расположен в шестом периоде, оболочек всего шесть. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья и пятая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внутренняя оболочка представлены s-, р-, d- и f-орбиталями. Шестая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внутреннем энергетическом уровне атома тантала на 5d-орбитали находится три неспаренных электрона. На внешнем энергетическом уровне атома тантала на 6s-орбитали находятся два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома тантала состоит из 73 протонов и 108 нейтронов. Тантал относится к элементам d-семейства.

Радиус атома тантала (вычисленный) составляет 200 пм.

Атомная масса атома тантала составляет 180,94788(2) а. е. м.

Тантал, свойства атома, химические и физические свойства

Изотопы и модификации тантала:

Свойства тантала (таблица): температура, плотность, давление и пр.

Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru

100	Общие сведения
101	Название	Тантал
102	Прежнее название
103	Латинское название	Tantalum
104	Английское название	Tantalum
105	Символ	Ta
106	Атомный номер (номер в таблице)	73
107	Тип	Металл
108	Группа	Переходный, редкий, тугоплавкий, цветной металл
109	Открыт	Андерс Густав Экеберг, Швеция, 1802 г.
110	Год открытия	1802 г.
111	Внешний вид и пр.	Твёрдый, тяжёлый металл серебристо-белого цвета со слабым свинцовым (синеватым) оттенком
112	Происхождение	Природный материал
113	Модификации
114	Аллотропные модификации	2 аллотропные модификации: – α-тантал с кубической объёмно-центрированной кристаллической решёткой, – β-тантал с тетрагональной кристаллической решёткой
115	Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116	Конденсат Бозе-Эйнштейна
117	Двумерные материалы
118	Содержание в атмосфере и воздухе (по массе)	0 %
119	Содержание в земной коре (по массе)	0,00017 %
120	Содержание в морях и океанах (по массе)	2,0·10^-10 %
121	Содержание во Вселенной и космосе (по массе)	8,0·10^-9 %
122	Содержание в Солнце (по массе)
123	Содержание в метеоритах (по массе)	2,0·10^-6 %
124	Содержание в организме человека (по массе)
200	Свойства атома
201	Атомная масса (молярная масса)	180,94788(2) а. е. м. (г/моль)
202	Электронная конфигурация	1s² 2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s²4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d³ 6s²
203	Электронная оболочка	K2 L8 M18 N32 O11 P2 Q0 R0
204	Радиус атома (вычисленный)	200 пм
205	Эмпирический радиус атома*	145 пм
206	Ковалентный радиус*	138 пм
207	Радиус иона (кристаллический)	Ta³⁺ 86 (6) пм, Ta⁴⁺ 82 (6) пм, Ta⁵⁺ 78 (6) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
208	Радиус Ван-дер-Ваальса
209	Электроны, Протоны, Нейтроны	73 электрона, 73 протона, 108 нейтронов
210	Семейство (блок)	элемент d-семейства
211	Период в периодической таблице	6
212	Группа в периодической таблице	5-ая группа (по старой классификации – побочная подгруппа 5-ой группы)
213	Эмиссионный спектр излучения
300	Химические свойства
301	Степени окисления	-3, -1, +1, +2, +3, +4, +5
302	Валентность	I, II, III, IV, V
303	Электроотрицательность	1,5 (шкала Полинга)
304	Энергия ионизации (первый электрон)	728,42 кДж/моль (7,549571(25) эВ)
305	Электродный потенциал	Ta⁵⁺ + 5e^– → Ta, E^o = -0,81 В
306	Энергия сродства атома к электрону	31(2) кДж/моль (0,178 0(7) эВ)
400	Физические свойства
401	Плотность*	16,69 г/см³ (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело), 15 г/см³ (при температуре плавления 3017 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость)
402	Температура плавления*	3017 °C (3290 K, 5463 °F)
403	Температура кипения*	5458 °C (5731 K, 9856 °F)
404	Температура сублимации
405	Температура разложения
406	Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407	Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔH_пл)*	36,57 кДж/моль
408	Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔH_кип)*	753 кДж/моль
409	Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410	Молярная теплоёмкость*	25,36 Дж/(K·моль)
411	Молярный объём	10,86774 см³/моль
412	Теплопроводность	57,5 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 57,5 Вт/(м·К) (при 300 K)
500	Кристаллическая решётка
511	Кристаллическая решётка #1	α-тантал
512	Структура решётки	Кубическая объёмно-центрированная
513	Параметры решётки	3,3058 Å
514	Отношение c/a
515	Температура Дебая	225 K
516	Название пространственной группы симметрии	Im_ 3m
517	Номер пространственной группы симметрии	229
521	Кристаллическая решётка #2	β-тантал
522	Структура решётки	Тетрагональная
523	Параметры решётки	a = 10,194 Å, c = 5,313 Å
524	Отношение c/a	1,918
525	Температура Дебая
526	Название пространственной группы симметрии	P42/mnm
527	Номер пространственной группы симметрии
900	Дополнительные сведения
901	Номер CAS	7440-25-7

Примечание:

205* Эмпирический радиус атома тантала согласно [1] и [3] составляет 146 пм и 149 пм соответственно.

206* Ковалентный радиус тантала согласно [1] и [3] составляет 170±8 пм и 134 пм соответственно.

401* Плотность тантала согласно [3] и [4] составляет 16,65 г/см³ (при 0 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) и 16,6 г/см

3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело) соответственно.

402* Температура плавления тантала согласно [4] составляет 3015 °C (3288,15 K, 5459 °F).

403* Температура кипения тантала согласно [4] составляет 5500 °C (5773,15 K, 9932 °F).

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔH_пл) тантала согласно [3] и [4] составляет 24,7 кДж/моль и 34,7 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔH_кип) тантала согласно [3] и [4] составляет 758 кДж/моль и 744,8 кДж/моль соответственно.

410* Молярная теплоемкость тантала согласно [3] составляет 25,39 Дж/(K·моль).

Физические свойства тантала:

Химические свойства тантала.

Взаимодействие тантала. Химические реакции с танталом:

Получение тантала:

Применение тантала:

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

1. Водород
2. Гелий
3. Литий
4. Бериллий
5. Бор
6. Углерод
7. Азот

8. Кислород
9. Фтор
10. Неон
11. Натрий
12. Магний
13. Алюминий
14. Кремний
15. Фосфор
16. Сера
17. Хлор
18. Аргон
19. Калий
20. Кальций
21. Скандий
22. Титан
23. Ванадий
24. Хром
25. Марганец
26. Железо
27. Кобальт
28. Никель
29. Медь
30. Цинк
31. Галлий
32. Германий
33. Мышьяк
34. Селен
35. Бром
36. Криптон
37. Рубидий
38. Стронций
39. Иттрий
40. Цирконий
41. Ниобий
42. Молибден
43. Технеций
44. Рутений
45. Родий
46. Палладий
47. Серебро
48. Кадмий
49. Индий
50. Олово
51. Сурьма
52. Теллур
53. Йод
54. Ксенон
55. Цезий
56. Барий
57. Лантан
58. Церий
59. Празеодим
60. Неодим
61. Прометий
62. Самарий
63. Европий
64. Гадолиний
65. Тербий
66. Диспрозий
67. Гольмий
68. Эрбий
69. Тулий
70. Иттербий
71. Лютеций
72. Гафний
73. Тантал
74. Вольфрам
75. Рений
76. Осмий
77. Иридий
78. Платина
79. Золото
80. Ртуть
81. Таллий
82. Свинец
83. Висмут
84. Полоний
85. Астат
86. Радон
87. Франций
88. Радий
89. Актиний
90. Торий
91. Протактиний
92. Уран
93. Нептуний
94. Плутоний
95. Америций
96. Кюрий
97. Берклий
98. Калифорний
99. Эйнштейний
100. Фермий
101. Менделеевий
102. Нобелий
103. Лоуренсий
104. Резерфордий
105. Дубний
106. Сиборгий
107. Борий
108. Хассий
109. Мейтнерий
110. Дармштадтий
111. Рентгений
112. Коперниций
113. Нихоний
114. Флеровий
115. Московий
116. Ливерморий
117. Теннессин
118. Оганесон

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Источники:

https://en.wikipedia.org/wiki/Tantalum
https://de.wikipedia.org/wiki/Tantal
https://ru.wikipedia.org/wiki/Тантал_(элемент)
http://chemister. ru/Database/properties.php?dbid=1&id=283
https://chemicalstudy.ru/tantal-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

тантал атомная масса степень окисления валентность плотность температура кипения плавления физические химические свойства структура теплопроводность электропроводность кристаллическая решетка
атом нарисовать строение число протонов в ядре строение электронных оболочек электронная формула конфигурация схема строения электронной оболочки заряд ядра состав масса орбита уровни модель радиус энергия электрона переход скорость спектр длина волны молекулярная масса объем атома
электронные формулы сколько атомов в молекуле тантала тантал
сколько электронов в атоме свойства металлические неметаллические термодинамические

Коэффициент востребованности 1 672

тантал | химический элемент | Британика

тантал

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:: Андерс Густав Экеберг

Похожие темы:: химический элемент переходный металл ниобий тантал-180 тантал-181

См. все связанные материалы →

тантал (Ta) , химический элемент, яркий, очень твердый, серебристо-серый металл группы 5 (Vb) периодической таблицы, характеризующийся высокой плотностью, чрезвычайно высокой температурой плавления и отличными стойкость ко всем кислотам, кроме плавиковой, при обычных температурах.

Тесно связанный с ниобием по рудам и свойствам, тантал был открыт (1802 г.) шведским химиком Андерсом Густавом Экебергом и назван в честь мифологического персонажа Тантала из-за мучительной проблемы растворения оксида в кислотах. Из-за большого химического сходства ниобия и тантала установить индивидуальное тождество двух элементов было очень трудно. Вскоре тантал был отождествлен с ниобием (тогда его называли колумбием), но в 1844 году немецкий химик Генрих Розе продемонстрировал их различные свойства. Хотя часть нечистого металла была выделена ранее, русский химик Вернер Болтон приготовил (1903) первый пластичный тантал, который некоторое время использовался в качестве материала накала лампы накаливания.

Britannica Викторина

118 Названия и символы периодической таблицы Викторина

Элементарная викторина по фундаментальным вопросам.

Относительно редкий тантал примерно так же распространен, как уран. Встречается вместе с ниобием в колумбит-танталитовой серии (в которой колумбит [FeNb ₂ O ₆ ] и танталит [FeTa ₂ O ₆ ] встречаются в весьма изменчивых соотношениях) и пирохлор-микролитовой серии полезных ископаемых. Самородный металлический тантал с некоторым количеством ниобия и следами марганца и золота редко встречается в России в россыпях на Урале и, возможно, на Алтае в Средней Азии. Руанда является крупнейшим в мире производителем тантала. (По минералогическим свойствам см. самородный элемент [таблица].)

Тантал отделяют от соединений ниобия экстракцией растворителем в жидкостно-жидкостном процессе, а затем восстанавливают до порошка металлического тантала. Массивный металл производится методами порошковой металлургии. Его также можно получить либо электролизом расплавленных солей, либо восстановлением комплексов фтора с очень реакционноспособным металлом, таким как натрий. Наиболее важными сферами применения тантала являются электролитические конденсаторы и коррозионно-стойкое химическое оборудование. Танталовые конденсаторы имеют самую высокую емкость на единицу объема среди всех конденсаторов и широко используются в миниатюрных электрических схемах. Другие области применения включают геттеры и компоненты электронных ламп, выпрямителей и протезов.

Тантал химически очень похож на ниобий, потому что оба имеют сходные электронные конфигурации и потому что радиус иона тантала почти такой же, как у ниобия в результате лантаноидного сжатия. Тантал в своих соединениях обычно находится в степени окисления +5; получены более низкие степени окисления, особенно от +2 до +4. Соединения тантала не имеют коммерческого значения, хотя карбид TaC используется в инструментах из цементированного карбида для обработки твердых металлов. Почти весь природный тантал состоит из одного стабильного изотопа, тантала-181. Однако небольшое количество, 0,012 процента, представляет собой тантал-180, который обладает необычным свойством находиться в возбужденном состоянии. Возбужденное состояние тантала-180 имеет период полураспада более 1,2 × 10 ¹⁵ лет; основное состояние (состояние с самой низкой энергией) имеет период полураспада всего 8,154 часа.

Element Properties
atomic number	73
atomic weight	180.94788
melting point	2,996 °C (5,425 °F)
boiling point	5,425 ° C (9797 °F)
удельный вес	16,6 при 20 °C (68 °F)
oxidation states	+2, +3, +4, +5
electron configuration	[Xe]4 f ^{¹⁴ 5 d ³ 6 s ²}

Последний раз эта статья была отредактирована и обновлена Эриком Грегерсеном.

Это Элементаль – Элемент Тантал

Предыдущий элемент
(гафний)

Периодическая таблица элементов

Следующий элемент
(вольфрам)

Таблица элементов

Элемент Tantalum

[Click for Isotope Data]

Tantalum

73TATANTALUM180.94788

ATOMIC: 73

ATOMIC Weight: 180,9478

9000 392. 9000. 7000 9000 392. 9000. 7000 9000. 7000 9000. 7000 9000. 7000 9000. 7000 9000 3tingmic 9000. °F)

Температура кипения: 5731 K (5458°C или 9856°F)

Плотность: 16,4 грамма на кубический сантиметр

Фаза при комнатной температуре: Твердая

Классификация элемента: Металл

Номер периода: 6

Номер группы: 5

Название группы: нет

Что в названии? Назван в честь греческого мифологического персонажа Тантала .

Что сказать? Тантал произносится как ТАН-те-лем .

История и применение:

Тантал был обнаружен шведским химиком Андерсом Густавом Экенбергом в 1802 году в минералах, добытых в Иттербю, Швеция. Многие ученые считали, что он только открыл аллотропную форму ниобия, элемента, химически похожего на тантал. Вопрос был окончательно решен в 1866 году, когда швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк доказал, что тантал и ниобий — это два разных элемента. Первые относительно чистые образцы тантала впервые были получены в 1907. В настоящее время тантал в основном получают из минералов колумбита ((Fe, Mn, Mg)(Nb, Ta) ₂ O ₆ ), танталита ((Fe, Mn)(Ta, Nb) ₂ O ₆ ) и эвксенита ((Y, Ca, Er, La, Ce, U, Th)(Nb, Ta, Ti) ₂ O ₆ ).

Тантал — прочный, пластичный металл, почти невосприимчивый к химическому воздействию при комнатной температуре. Его можно превратить в тонкую проволоку, которая используется для испарения металлов, таких как алюминий. Он имеет высокую температуру плавления и часто используется в качестве заменителя более дорогой платины. Тантал используется для изготовления компонентов для химических заводов, атомных электростанций, самолетов и ракет. Тантал не вступает в реакцию с жидкостями организма и используется для изготовления хирургического оборудования. Тантал также не раздражает тело и используется для изготовления хирургических швов, а также имплантатов, таких как искусственные суставы и черепные пластины. Тантал сплавляют со сталью для повышения пластичности, прочности и температуры плавления стали.

Пентоксид тантала (Ta ₂ O ₅), одно из соединений тантала, является диэлектрическим материалом и используется для изготовления конденсаторов. Он также используется для изготовления стекла с высоким показателем преломления, которое используется в объективах фотоаппаратов. Композит, состоящий из карбида тантала (TaC) и графита, является одним из самых твердых известных материалов и используется на режущих кромках высокоскоростных станков.

Расчетное содержание в земной коре: 2,0 миллиграмма на килограмм

Расчетное содержание в океане: 2×10 ^-6 миллиграмм на литр

Количество стабильных изотопов: 1 (просмотр всех данных изотопа)

Энергия ионизации: 7,89 эВ

Состояния окисления: +5

Конфигурация оболочки электрона:

10058

TOP HEADLINES