← Torna alla tavola periodica
Ta 73

Tantalum (Ta)

transition-metal
Periodo: 6 Gruppo: 5 Blocco: d

Solid

Peso atomico standard

180,94788 u

Configurazione elettronica

[Xe] 6s2 4f14 5d3

Punto di fusione

3016,85 °C

Punto di ebollizione

5457,85 °C

Densità

1,64e+4 kg/m³

Stati di ossidazione

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

Elettronegatività (Pauling)

1,5

Energia di ionizzazione (1ª)

7,549571 eV

Anno della scoperta

1802

Raggio atomico

145 pm

Dettagli

Origine del nome From king Tantalus of Greek mythology, father of Niobe.
Paese della scoperta Sweden
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
1,5 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
1,34
Affinità elettronica
0,322 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
7,549571 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
16,200056 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
23,10008 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
35,00012 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
48,272166 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
5 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Xe] 6s2 4f14 5d3

Termodinamiche

Calore di fusione
0,37902265 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
7,804322 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
8,104887 eV
Calore di atomizzazione
8,104887 eV
Entalpia di atomizzazione
8,104887 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
2 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
2 × 10−6 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
331 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 18, 32, 11, 2 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-25-7 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
4F3/2
InChI
InChI=1S/Ta
Chiave InChI
GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 73
Elettroni 73
Carica Neutro
Configurazione Ta: 4f¹⁴ 5d³ 6s²
Configurazione elettronica
Misurato
[Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d³ 6s²
Diagramma degli orbitali
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↑
Elettroni totali: 73 Spaiati: 3 ?

Modello atomico

Protoni 73
Neutroni 108
Elettroni 73
Numero di massa 181
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

0 / 0 (0 0 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

18199,9880%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
181 Stabile180,9479958 ± 0,00000299,9880%Stabile
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 2991,8 °C sotto il punto di fusione (3016,85 °C)

Punto di fusione 3016,85 °C
Punto di ebollizione 5457,85 °C
Sotto il punto di fusione di 2991,8 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
3016,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
5457,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,37902265 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
7,804322 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
8,104887 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
1,64e+4 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
1,64e+4 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 73. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Ta I 0526200510
Ta II +1141013
Ta IV +38300
Ta V +41200
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
73 Ta 180.94788

Tantalum — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Xe]6s24f145d3
Livelli energetici 2 8 18 32 11 2
Stati di ossidazione -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Tantalum — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
73 Ta 180.94788

Tantalum — Visualizzatore della struttura cristallina

Cubico a corpo centrato · Pearson cI2
Sperimentale
Pearson cI2
N. coord. 8
Impacchettamento 68.000%
Tantalum — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

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

Composti

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

Isotopi (1)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
181 Stabile180,9479958 ± 0,00000299,9880% ± 0,0003%Stabile
stable
181 Stabile
Massa atomica (u) 180,9479958 ± 0,000002
Abbondanza naturale 99,9880% ± 0,0003%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
146 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
126 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame triplo)
119 pm

Raggi di van der Waals

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

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
258 pm
Raggio metallico (C12)
146 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
49
Pettifor
53
Glawe
52

Scale di elettronegatività

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

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
74 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
887 Ha·Bohr6

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
10,81 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
4

Rischio di approvvigionamento ed economia

Concentrazione della produzione
25
Rischio relativo di approvvigionamento
7
Distribuzione delle riserve
54
Stabilità politica (principale produttore)
48
Stabilità politica (principale detentore di riserve)
48

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione3290,15 K
Punto di ebollizione5728,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

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

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (14)
nOrbitaleσ
1s1,4163
2p4,4136
2s19,0702
3d13,5589
3p21,1996
3s21,9085
4d36,676
4f39,5296
4p34,2652
4s33,2412
Dettaglio dei raggi cristallini (5)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
3VI86estimated,
4VI82estimated,
5VI78
5VII83
5VIII88
Modalità di decadimento degli isotopi (52)
IsotopoModalitàIntensità
155p100%
156p71%
156B+29%
157A96,6%
157p3,4%
157B+—
158A100%
158B+—
159B+66%
159A34%
Fattori di diffusione dei raggi X (716)
Energia (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

Dati aggiuntivi

Sources

Sources of this element.

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

Riferimenti (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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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 sulla licenza: 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 sulla licenza: 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.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

I contenuti vengono verificati sulla base dei dati scientifici più recenti.