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Ta 73

Tantalum (Ta)

transition-metal
Periodo: 6 Grupo: 5 Bloque: d

Solid

Peso atómico estándar

180,94788 u

Configuración electrónica

[Xe] 6s2 4f14 5d3

Punto de fusión

3016,85 °C

Punto de ebullición

5457,85 °C

Densidad

1,64e+4 kg/m³

Estados de oxidación

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Electronegatividad (Pauling)

1,5

Energía de ionización (1.ª)

7,549571 eV

Año de descubrimiento

1802

Radio atómico

145 pm

Detalles

Origen del nombre From king Tantalus of Greek mythology, father of Niobe.
País de descubrimiento Sweden
Descubridores Anders Ekeberg

Tantalum is a dense, refractory transition metal in group 5, closely associated geologically and chemically with niobium. It is noted for exceptional resistance to corrosion, a very high melting point, and the stable, high-permittivity oxide film that forms on its surface. Most natural tantalum is ¹⁸¹Ta, with a small contribution from the long-lived nuclear isomer ¹⁸⁰ᵐTa. Its chemistry is dominated by the +5 oxidation state.

Tantalum is a gray, heavy, and very hard metal. When pure, it is ductile and can be drawn into fine wire, which is used as a filament for evaporating metals such as aluminum. Tantalum is almost completely immune to chemical attack at temperatures below 150°C, and is attacked only by hydrofluoric acid, acidic solutions containing the fluoride ion, and free sulfur trioxide. Alkalis attack it only slowly. At high temperatures, tantalum becomes much more reactive. The element has a melting point exceeded only by tungsten and rhenium. Tantalum is used to make a variety of alloys with desirable properties such as high melting point, high strength, good ductility, etc. Tantalum has a good "gettering" ability at high temperatures, and tantalum oxide films are stable and have good rectifying and dielectric properties.

The name derives from the Greek mythological character Tantalus who was banished to Hades, the region of lost souls where he was placed up to his chin in water, which receded whenever he tried to drink it, and under branches of fruit, which drew back whenever he tried to pick their fruit. This name was selected because of the insolubility of tantalum in acids; thus, when placed in the midst of acids, it is incapable of taking any of them up. Tantalum was discovered by the Swedish chemist and mineralogist Anders- Gustav Ekeberg in 1802.

Tantalum was discovered by Anders Gustaf Ekenberg, a Swedish chemist, in 1802 in minerals obtained from Ytterby, Sweden. Many scientists believed that he had only discovered an allotrope of niobium, an element that is chemically similar to tantalum. The issue was finally settled in 1866 when, Jean Charles Galissard de Marignac, a Swiss chemist, proved that tantalum and niobium were two distinct elements. The first relatively pure samples of tantalum were first produced in 1907. Today, tantalum is primarily obtained from the minerals columbite ((Fe, Mn, Mg)(Nb, Ta)2O6), tantalite ((Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6) and euxenite ((Y, Ca, Er, La, Ce, U, Th)(Nb, Ta, Ti)2O6).

Named after Tantalos, a Greek a mythological character, father of Niobe. Discovered in 1802 by Ekeberg, but many chemists thought niobium and tantalum were identical elements until Rowe in 1844, and Marignac, in 1866, showed that niobic and tantalic acids were two different acids. The early investigators only isolated the impure metal. The first relatively pure ductile tantalum was produced by von Bolton in 1903. Tantalum occurs principally in the mineral columbite-tantalite.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Electronegatividad (Pauling)
1,5 Comparar Electronegatividad (Pauling) de todos los elementos →
Electronegatividad (Allen)
1,34
Afinidad electrónica
0,322 eV
Energía de ionización (1.ª)
7,549571 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
16,200056 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
23,10008 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
35,00012 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
48,272166 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
5 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Xe] 6s2 4f14 5d3

Termodinámicas

Calor de fusión
0,37902265 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
7,804322 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
8,104887 eV
Calor de atomización
8,104887 eV
Entalpía de atomización
8,104887 eV

Nucleares

Protones
73 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
108 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
40 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
1 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Isótopo más estable
Ta-181
Año de descubrimiento
1802

Abundancia

Abundancia (corteza terrestre)
2 mg/kg Comparar Abundancia (corteza terrestre) de todos los elementos →
Abundancia (océano)
2 × 10−6 mg/L Comparar Abundancia (océano) de todos los elementos →

Estructura cristalina

Constante de red a
331 pm

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 18, 32, 11, 2 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-25-7 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
4F3/2
InChI
InChI=1S/Ta
Clave InChI
GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 73
Electrones 73
Carga Neutro
Configuración Ta: 4f¹⁴ 5d³ 6s²
Configuración electrónica
Medido
[Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d³ 6s²
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
3/10 3↑
Total de electrones: 73 Desapareados: 3 ?

Modelo atómico

Protones 73
Neutrones 108
Electrones 73
Número másico 181
Estabilidad Estable

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

0 / 0 (0 0 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

18199,9880%Número másicoAbundancia natural (%)
Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
181 Estable180,9479958 ± 0,00000299,9880%Estable
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 2991,8 °C por debajo del punto de fusión (3016,85 °C)

Punto de fusión 3016,85 °C
Punto de ebullición 5457,85 °C
Por debajo del punto de fusión en 2991,8 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido
Gas
Fusión
Ebullición
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
3016,85 °C
Punto de ebullición Bibliografía
5457,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,37902265 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
7,804322 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
8,104887 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
1,64e+4 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
1,64e+4 kg/m³

En condiciones estándar

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 73. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
Ta I 0526200510
Ta II +1141013
Ta IV +38300
Ta V +41200
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
Ta I 0301
Ta II +1134
Ta III +22
Ta IV +32
Ta V +42
Ta VI +52
Ta VII +62
Ta VIII +72
Ta IX +82
Ta X +92
Niveles disponibles en el NIST →
73 Ta 180.94788

Tantalum — Visualizador de orbitales atómicos

[Xe]6s24f145d3
Niveles de energía 2 8 18 32 11 2
Estados de oxidación -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Tantalum — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
73 Ta 180.94788

Tantalum — Visualizador de estructuras cristalinas

Cúbica centrada en el cuerpo · Pearson cI2
Experimental
Pearson cI2
N.º de coord. 8
Empaquetamiento 68.000%
Tantalum — Vista previa del visualizador de estructuras cristalinas
Three.js solo se carga cuando se solicita

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+36N/D72 pm
+46N/D68 pm
+56N/D64 pm
+57N/D69 pm
+58N/D74 pm

Compuestos

Ta
180,948 u
Ta
181,950 u
Ta
179,947 u
Ta
177,946 u
Ta
185,959 u
Ta
183,954 u
Ta+5
180,948 u
Ta
175,945 u
Ta
176,944 u
Ta
172,944 u
Ta
178,946 u
Ta
184,956 u
Ta
173,945 u
Ta
171,945 u
Ta
174,944 u
Ta
182,951 u
Ta+2
180,948 u
Ta
180,948 u

Isótopos (1)

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
181 Estable180,9479958 ± 0,00000299,9880% ± 0,0003%Estable
stable
181 Estable
Masa atómica (u) 180,9479958 ± 0,000002
Abundancia natural 99,9880% ± 0,0003%
Periodo de semidesintegración Estable
Modo de desintegración
stable

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
146 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
126 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace triple)
119 pm

Radios de van der Waals

Batsanov
220 pm
Alvarez
253 pm
UFF
317 pm
MM3
243 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
258 pm
Radio metálico (C12)
146 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
49
Pettifor
53
Glawe
52

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
74 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
887 Ha·Bohr6

Parámetros de Miedema

Volumen molar de Miedema
10,81 cm3/mol
Densidad electrónica de Miedema
4

Riesgo de suministro y economía

Concentración de la producción
25
Riesgo relativo de suministro
7
Distribución de las reservas
54
Estabilidad política (principal productor)
48
Estabilidad política (país con mayores reservas)
48

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión3290,15 K
Punto de ebullición5728,15 K

Categorías de estados de oxidación

+5 main
−1 extended
+1 extended
+3 extended
+4 extended
+2 extended
0 extended
−3 extended

Datos de referencia avanzados

Constantes de apantallamiento (14)
nOrbitalσ
1s1,4163
2p4,4136
2s19,0702
3d13,5589
3p21,1996
3s21,9085
4d36,676
4f39,5296
4p34,2652
4s33,2412
Detalle de los radios cristalinos (5)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
3VI86estimated,
4VI82estimated,
5VI78
5VII83
5VIII88
Modos de desintegración de los isótopos (52)
IsótopoModoIntensidad
155p100%
156p71%
156B+29%
157A96,6%
157p3,4%
157B+—
158A100%
158B+—
159B+66%
159A34%
Factores de dispersión de rayos X (716)
Energía (eV)f₁f₂
10—3,16064
10,1152—3,23709
10,2317—3,31539
10,3496—3,39558
10,4688—3,47772
10,5894—3,56683
10,7114—3,65875
10,8348—3,75304
10,9596—3,84976
11,0859—3,94897

Datos adicionales

Sources

Sources of this element.

Tantalum ores are found in Australia, Brazil, Mozambique, Thailand, Portugal, Nigeria, Zaire, and Canada.

Referencias (1)

Production

Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).

Separation of tantalum from niobium requires several complicated steps. Several methods are used to commercially produce the element, including electrolysis of molten potassium fluorotantalate, reduction of potassium fluorotantalate with sodium, or reacting tantalum carbide with tantalum oxide. Twenty five isotopes of tantalum are known to exist. Natural tantalum contains two isotopes.

Referencias (1)

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Ta

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Tantalum

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Tantalum

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Tantalum

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Tantalum

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Tantalum

This section provides all form of data related to element Tantalum.

9 PubChem Elements
Tantalum

The element property data was retrieved from publications.

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